太阳能发电新工艺光和热并用

美国斯坦福大学的研究人员开发出一种太阳能转换新工艺，该工艺可同时利用太阳的

光和热来产生电力，其产生电力的效率要比现有方法高出两倍多，生产成本将有可能与石
油相抗衡。此项研究成果发表在

8 月 1 日《自然·材料科学》网络版上。

　　与目前使用在太阳能电池板中的光伏发电技术不同，新工艺不会随温度升高而降低效
率，因此可在更高温度下工作。这种被称为

“光子增强热离子发射”(PETE)的新工艺，其效

率将大大超过现有的光伏及热转换技术的效率。

　　斯坦福大学材料科学和工程系副教授尼克

·梅洛仕领导的研究小组通过在一片半导体材

料上喷涂一薄层金属铯，使材料具有了利用光和热来产生电力的能力。研究证实，这一新工
艺将不再基于标准的光伏发电机制，能在很高的温度条件下产生类似于光伏发电的反应，
而且温度越高，工作效率越高。

　　大多数硅基太阳能电池在温度达到

100 摄氏度时已呈现出惰性，但 PETE 设备在超过

200 摄氏度的条件下才会达到峰值效率，因而最适于应用在抛物面太阳能聚光器中。可达到
800 摄氏度高温的抛物面聚光器通常作为太阳能发电厂设计的一部分，因此，PETE 设备可
为太阳能发电厂提供第二条电力来源，通过与现有技术的结合，电力生产成本有望做到最
小化。

　　梅洛仕计算出，

PETE 工艺应用于太阳能聚光器时所能达到的效率高达 50%，和余热

循环系统相结合，则效率可达

55%

—60%，这几乎是现有系统的 3 倍。

　　

PETE 系统的另一优势在用于太阳能聚光器时，制作设备所需的半导体材料数量相当

少，从而大幅降低了太阳能电力生产的成本。

　　研究人员表示，

PETE 工艺大大增强了太阳能发电的可行性，即使达不到最佳效率，

只要能将转换效率从

20%增加到 30%，其整体转换效率也将在原有基础上提高 50%，这将

大大促进太阳能产业与石油业的竞争能力。

编辑视点：

　　太阳能是相对

“取之不尽用之不竭”的新型能源，不过如何提高光电转换效率和降低成

本的问题，始终都是太阳能开发利用的两大难题。此次斯坦福大学研发的这种新工艺，充分
利用了太阳能电池工作时所带来的高温热能。该项工艺既利用了太阳能的光伏效应，又利用
了太阳能的光热效应。双管齐下，达到事半功倍的效果，极大地提高了转换效率。太阳能光
伏行业发展无疑将进入一个崭新的时代。