新型光学元件可将太阳能电池效率提高多达50％

根据最近的报道，通过使用由犹他大学的工程师设计的新型光学元件，太阳能电池的效率可以提高多达50％。

“光学元件”（本质上只是可以分类和聚集光的透明塑料或玻璃的薄层）可以很容易地集成到太阳能电池板的玻璃罩中。结果，新的“多色度”似乎代表了一种相当便宜的提高太阳能电池性能的方法，尽管像往常一样，直到该技术商业化之前，尚无定论。

光学元件太阳能电池板

研究人员指出，该技术还可以用于提高手机的电源效率，或改善在弱光条件下的相机功能。

“目前，高效太阳能电池非常昂贵，因为它们必须在复杂的环境中精心制造，并且仅在诸如火星漫游者这样的太空或国防应用中具有成本效益，”犹他州科学技术与研究部的拉吉什·梅农（Rajesh Menon）说（ USTAR）是美国大学电气和计算机工程的助理教授。“我们设计了一种非常便宜的光学元件，可以将其集成到太阳能电池板的玻璃罩中，从而将太阳光分成各种颜色。”

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多色镜的宽度为50毫米乘以10毫米长，并带有3微米宽的凹槽以对入射光进行分类。这项研究使用光刻技术制作了多色镜，但梅农说，现在可以通过创建多色镜的模具然后像DVD一样将其冲压出来廉价地制造它。

该团队将多色镜置于光伏设备的顶部，该光伏设备是一种在暴露于能量（尤其是光）时会产生电压的设备。该光电器件由两个吸收层组成：吸收可见光的磷化铟镓和吸收红外光的砷化镓。添加了犹他大学的多色度后，功率效率提高了16％。

“这些颜色可以被适当的太阳能电池吸收，以提高整个过程的效率，而不会增加成本，”梅农解释道。

还进行了计算机仿真，结果表明，放置在具有八个不同吸收层的太阳能电池上的多色镜具有超过50％的理论效率。

“通过我们的方法，您几乎可以在物理定律范围内任意选择光带，以在面板设计中提供更大的灵活性，” Menon说道。“使用普通镜头很难真正分离出颜色，而使用棱镜很难将分离出的光线准确地投射到所需位置。”

但是，仍然存在挑战，特别是在将技术整合到生产过程中方面–研究人员认为，该技术最早可能会在5-10年内冲击太阳能市场。

不过，其他应用程序可能会更早出现-“多色度概念还可以用于在手机中生成更明亮，更节能的LCD显示屏，或者在弱光条件下增强相机的色彩。Menon的初创公司PointSpectrum Corporation正在探索这些应用程序。”

新发现刚刚发表在《光伏进展》杂志上：研究与应用。

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