“金字塔”助太阳能电池提高效率

虽然太阳能电池已经技术成熟、应用广泛，但其能源转化率一直存在瓶颈。例如，目前最成功、应用最广泛的硅基电池的能源转化率还不足30%。

近日，美国斯坦福大学电力工程教授范汕洄研究组采用的新型金字塔型表面设计可以使太阳能电池自动降温，从而克服了太阳能电池持久、高效发电中的一大障碍。

据悉，目前太阳能电池效率较低的一大原因是由电池本身过热造成的。数据显示，每升高1℃，太阳能电池的效率就会降低0.5%；于此同时，温度每升高10℃，太阳能电池的老化速率就会加倍。为此，科研界和工业界投入了巨资试图解决这个问题。

通常，太阳能电池能够轻易达到55℃以上。这使得能源转化率和寿命都大大降低。而通过通风或冷却液等主动降温方式不仅成本较高，还可能会形成遮挡影响能量吸收。

范汕洄研究组采用的设计则防止了这些问题。据悉，研究人员在电池表面新增一层非常薄的石英玻璃，上面嵌入微型的金字塔和锥形结构。通过这种改造，太阳能电池能可以将不要的热量反射回去。该研究发表在美国光学学会（OSA）的公开获取杂志《光学》第一期上。

对太阳能电池来说，可见光转化为电能的效率最高，而红外光则重要携带热量。据范汕洄介绍，该设计采用的石英玻璃允许可见光通过，但是对特殊波长的光却有折射和反射的用途，从而实现了自动降温。

目前，研究人员已经在实验室中进行了相关测试，下一步，他们将在室外环境中进行测试。