太陽能電池和模塊的效率

每年，能源短缺和環境污染問題越來越嚴重：化石資源日趨枯竭，人類的電力消耗不斷增長。在這種情況下，科學家們繼續改進替代發電方法也就不足為奇了。

連同其他清潔能源，如風、潮汐、海浪、地熱等，並沒有失去其重要性和 太陽能發電廠，傳統上由基於光伏電池的電池製成。對太陽能電池的主要要求是盡可能高的效率，將太陽輻射轉化為電能的盡可能高的效率。

太陽能電池的問題在於，儘管輻射通量（從太陽輻射並到達地球）在 1400 W / m2 區域的大氣上限具有特定功率，但在地球表面附近的多雲天氣中歐洲大陸結果只有 100 W / sq.m。甚至更少。

太陽能電池、模塊、陣列的效率——太陽能電池、模塊、電池的電輸出與電池、模塊、電池的單位面積太陽能通量密度的乘積之比。

太陽能發電廠的效率——在同一時間間隔內產生的電能與接收到的太陽能在地表的比值，它構成了太陽能發電廠的面積在垂直於太陽光線的平面上的投影.

當今最流行的太陽能電池板能夠以 9% 到 24% 的效率從太陽光線中提取電能。這種電池的平均價格約為每瓦 2 歐元，而如今光伏電池的工業生產成本為每千瓦時 0.25 歐元。與此同時，歐洲光伏協會預測，到 2021 年，工業生產的“太陽能”電力的成本將降至每千瓦時 0.1 歐元。

來自世界各地的科學家都在努力提高他們的效率 光電池…每年都有來自各個研究所的新聞，科學家們一次又一次地設法創造出具有創紀錄效率的太陽能模塊、基於新化學成分的太陽能模塊、具有更高效聚光器的太陽能模塊等。

第一個高效太陽能電池於 2009 年由 Spectrolab 公開展示。然後電池的效率達到 41.6%，同時在 2011 年宣布開始工業化生產效率為 39% 的太陽能電池。因此，2016 年 Spectrolab 開始生產太陽能電池板效率30，飛船7%。

在2011年總部位於加利福尼亞州的 Solar Junction 使用 5.5mm x 5.5mm 太陽能電池實現了 43.5% 的更高效率，超過了 Spectrolab 最近創下的記錄。多層三層元件計劃在工廠中製造，其建設需要能源部的貸款。

太陽辛巴太陽系包括 聚光器加拿大公司 Morgan Solar 在 2012 年推出了效率為 26% 至 30% 的太陽能電池，具體取決於光照和入射角。這些元素包括砷化鎵、鍺和有機玻璃。這一發展使寡婦能夠提高傳統矽太陽能電池的效率。

基於銦、鎵和砷化物的尖銳三層電池尺寸為 4 x 4 毫米，效率為 44.4%。它們於 2013 年進行了演示。但在同一年，法國公司 Soitec 與柏林中心一起進行了演示。 Helmholtz 和 Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems 的專家們已經完成了菲涅爾透鏡光電池的開發。

其效率為44.7%。一年後，即 2014 年，弗勞恩霍夫研究所再次在菲涅爾透鏡元件上獲得了 46% 的效率。太陽能電池結構包含四個結：磷酸銦鎵、砷化鎵、砷化鎵銦和磷酸銦。

該電池的創造者聲稱，該電池由 52 個模塊組成，包括菲涅爾透鏡（每個 16 平方厘米）和超高效接收光電池（每個僅 7 平方毫米），原則上可以將 230 個太陽的光轉化為電能…… .

分析師認為，在不久的將來，我們將創造出效率約為 85% 的光伏電池，這是我們現在擁有的最有希望的替代方案，其工作原理是糾正由太陽電磁輻射引起的電流（畢竟，陽光是頻率約為 500 THz 的電磁波）在尺寸為幾納米的小型納米天線上。