美国：用三维设计来提升太阳能电池效率

在加利福尼亚州圣巴巴拉，有一家名为Solar3D的公司，该公司计划制造比传统电池更有效的硅太阳能电池，因为它使用了光纤技术的光捕获概念。该公司声称，其三维设计可以将光集中到硅中进行捕获，从而使这种材料有更多的时间将光转化为电能。

硅的理论最大光电转换效率为29%，但目前市场上电池板的效率仅为15%至18%。Solar 3D的设计没有确切的效率数据，但首席执行官Jim Nelson说：“我认为它将接近硅的理论效率。我们不能达到29%，硅没有人能达到那么高，但我们希望尽可能接近。”

Solar 3D公司的设计将克服降低太阳能电池效率的两个因素。首先，入射到太阳能电池板上的光有30%被反射并损失。其次，当光照射到硅上时产生的许多电子在到达外围电路之前被这种材料重新吸收。

Nelson说，这种新设计有一些凹槽，上面的集光层由二氧化硅或其他类似材料制成；这些凹槽可以向下引导光线，并有助于消除反射。下层是一个三维结构阵列，每个结构都有几微米宽，通过模拟光纤中使用的波导来捕获光。光纤包含两个具有不同折射率的圆柱形层，这两个层将光连续反射回纤芯。Nelson说，这种三维结构将使光在周围反弹，直到光子产生尽可能多的电子。他说：“我们还将使接触非常靠近发生这种情况的地方，这样电子就不必移动很远。”。

光捕获还有许多其他概念。另一种借用光纤技术的方法是光纤太阳能电池，该电池由佐治亚理工大学的研究人员制造，由包裹在光纤上的染料敏化太阳能电池制成。然而，Nelson表示，Solar 3D公司的电池是由传统的硅材料制成的，因此可以使用现有的生产设备进行制备，也可以放入现有的模块中。

Solar 3D公司正处于非常早期的阶段。刚开始的时候，风险投资家害怕投资太阳能技术，因为启动成本很高。但这家公司并不寻求风险投资。相反，它是由私人投资者资助的，其中包括Nelson，他有财务背景，但对可再生能源充满热情。分析人士表示，这家公司的成功将取决于其制造成本能否与传统的晶体硅技术竞争。马修说：“新兴技术很难在市场上站稳脚跟。”？Matthew Feinstein表示，他是Lux Research的分析师。银行贴现往往是一个主要问题，因为这些技术没有可靠的业绩记录。"

Jost&Sullivan公司（Frost&；

Sullivan）分析师。然而，她表示，“该行业普遍面临的主要挑战是来自中国制造业的竞争。中国制造的太阳能电池板价格较低，加上成本控制方面的困难，导致加利福尼亚州弗里蒙特的太阳能电池片制造商Solyndra倒闭，该公司最近宣布破产，并得到了美国能源部的贷款担保。

但纳尔逊似乎并没有被吓倒。他相信Solar 3D的设计，这种设计可以与现有的太阳能基础设施兼容。“我们的整个方法是考虑大规模生产，”他说。“我们的全部目的是使其具有竞争力。该公司预计在2011年底前拥有原型设备。

（编辑/董海荣）在加利福尼亚州圣巴巴拉，有一家名为Solar3D的公司，该公司计划制造比传统电池更有效的硅太阳能电池，因为它使用了光纤技术的光捕获概念。该公司声称，其三维设计可以将光集中到硅中进行捕获，从而使这种材料有更多的时间将光转化为电能。

硅的理论最大光电转换效率为29%，但目前市场上电池板的效率仅为15%至18%。Solar 3D的设计没有确切的效率数据，但首席执行官Jim Nelson说：“我认为它将接近硅的理论效率。我们不能达到29%，硅没有人能达到那么高，但我们希望尽可能接近。”

Solar 3D公司的设计将克服降低太阳能电池效率的两个因素。首先，入射到太阳能电池板上的光有30%被反射并损失。其次，当光照射到硅上时产生的许多电子在到达外围电路之前被这种材料重新吸收。

Nelson说，这种新设计有一些凹槽，上面的集光层由二氧化硅或其他类似材料制成；这些凹槽可以向下引导光线，并有助于消除反射。下层是一个三维结构阵列，每个结构都有几微米宽，通过模拟光纤中使用的波导来捕获光。光纤包含两个具有不同折射率的圆柱形层，这两个层将光连续反射回纤芯。Nelson说，这种三维结构将使光在周围反弹，直到光子产生尽可能多的电子。他说：“我们还将使接触非常靠近发生这种情况的地方，这样电子就不必移动很远。”。

光捕获还有许多其他概念。另一种借用光纤技术的方法是光纤太阳能电池，该电池由佐治亚理工大学的研究人员制造，由包裹在光纤上的染料敏化太阳能电池制成。然而，Nelson表示，Solar 3D公司的电池是由传统的硅材料制成的，因此可以使用现有的生产设备进行制备，也可以放入现有的模块中。

Solar 3D公司正处于非常早期的阶段。刚开始的时候，风险投资家害怕投资太阳能技术，因为启动成本很高。但这家公司并不寻求风险投资。相反，它是由私人投资者资助的，其中包括Nelson，他有财务背景，但对可再生能源充满热情。分析人士表示，这家公司的成功将取决于其制造成本能否与传统的晶体硅技术竞争。马修说：“新兴技术很难在市场上站稳脚跟。”？Matthew Feinstein表示，他是Lux Research的分析师。银行贴现往往是一个主要问题，因为这些技术没有可靠的业绩记录。"

Jost&Sullivan公司（Frost&；Sullivan）分析师Georgina Benedetti表示，太阳能3D等技术有望带来更高的效率，这很好，因为它们将使太阳能发电成本更低。然而，她表示，“该行业普遍面临的主要挑战是来自中国制造业的竞争。中国制造的太阳能电池板价格较低，加上成本控制方面的困难，导致加利福尼亚州弗里蒙特的太阳能电池片制造商Solyndra倒闭，该公司最近宣布破产，并得到了美国能源部的贷款担保。

但纳尔逊似乎并没有被吓倒。他相信Solar 3D的设计，这种设计可以与现有的太阳能基础设施兼容。“我们的整个方法是考虑大规模生产，”他说。“我们的全部目的是使其具有竞争力。该公司预计在2011年底前拥有原型设备。

（编辑/董海荣）

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