40% efficient solar cells to be used for solar electricity http://www.physorg.com/news99904887.html
By Lisa Zyga
來自於 Spectrolab, Inc.（波音子公司）的科學家，最近發表他們最近在太陽能電池製造上的研究，其超越了 40% 效率的里程碑 -- 是所有太陽能發電裝置當中效率最高的。他們的結果刊載於最近發行的 Applied Physics Letters 上。
在今日應用中，如提供電力給建築，大部分所使用的傳統太陽能電池，都是一個太陽、單一接合的矽太陽能電池（one-sun, single-junctionsilicon cells），那只能用於太陽自然產生的光線強度下，且其最佳效率囿於一個相對狹窄的光子能量範圍中。
Spectrolab 小組則實驗了聚光多重接合太陽能電池（concentrator multijunction solar cells），那使用高強度的日光，相當於透過透鏡或鏡子所聚集的 100 個太陽。很顯然，多重接合 cells 可運用波長範圍較廣的日光，比單一接合 cells 更加有效率。
"由於他們能使用一種新等級的變質半導體（metamorphic semiconductor ）材料，讓多重接合 cell 有更大的自由度，以最佳化太陽光譜的轉換，因此這些結果格外讓人受到鼓舞，" Dr. Richard R. King 表示，他是此高效能太陽能電池研發成果的主要研究者。
"這些材料的最佳效能暗示了未來還會有效能更高的太陽能電池出現。"
在設計當中，多重接合 cells 藉由三個 subcell 波段間隙（band gaps），將太陽光譜區分成三個較小的區塊。每個 subcell 能有效地將光線轉換成電流。其轉換效率經測量後達 40.7%，變質多重接合聚光 cells（metamorphic multijunction concentrator cells）超越了單一接合，在1000 個太陽下的 37% 理論值極限。
然而，Spectrolab 的主要業務是供應 PV cells（太陽能電池、光伏電池、光致電電池）與太陽能電池板給航太業（他們的太陽能電池有很多用於軌道上運行的人造衛星上，）該公司的展望是這項突破亦能用於地面上的商業化太陽能發電上。
這項高效能太陽能電池研究的研究資金是由美國能源部奈米再生能源實驗室贊助，並且會在 Solar America Initiative 當中扮演重要角色，該倡議計畫在 2015 年時，使太陽能發電在價格上比傳統發電更具競爭力。該公司表示這些太陽能電池將協助聚光系統製造者，在發電成本上能比今日傳統發電方式更具競爭力。
Spectrolab 科學家也預測，使用超過三個接合、並改善材料與設計，將能夠達到 58% 的理論效率值，這表示，聚光太陽能電池的效率可以超過 45%甚至於在未來超越 50%。
※ 台灣也應該全面投入太陽能發電才對。
＊ Appl. Phys. Lett. 90, 183516 (2007) (3 pages)
http://tinyurl.com/3xk78s （PDF 檔）
R. R. King, D. C. Law, K. M. Edmondson, C. M. Fetzer, G. S.
Kinsey, H. Yoon, R. A. Sherif, and N. H. Karam
Applied Physics Letters -- 30 April 2007
doi:10.1063/1.2734507
＊ Solar Energy Technologies Program: Solar America Initiative
http://www1.eere.energy.gov/solar/solar_america/
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