“双层玻璃”太阳能发电设备为光伏打开了新的机遇

Gavin Bell博士和Yorck Ramachers博士在实验室中。

华威大学的研究人员开发了一种新型的“双层玻璃”太阳能发电装置，该装置不同于任何现有的太阳能电池板，并为开发更先进的光伏技术提供了新的机遇。

这种独特的方法是由沃里克物理系的Gavin Bell博士和Yorck Ramachers博士开发的，它使用气体而不是真空来输送电能。该设备实质上是一个薄的双层玻璃窗。外窗格是透明的并且导电。内窗涂有特殊材料，该材料在阳光照射下充当电子源–这被称为“光电阴极”。

这两个窗格由安全的惰性气体（例如氩气）隔开，与高质量双层玻璃窗中的情况完全相同。当阳光照射到设备上时，电子从光电阴极中被击落，并通过气体反弹到外板，而不会被吸收或丢失。这与电子在现有太阳能电池板中的行为完全不同，并为改进太阳能发电方法开辟了可能性，而经典光伏发电的改进却难以实现。然后收集电子，并将电能泵入电网。这可以通过充气间隙而不是真空来完成，对于任何实际的设备而言，真空将更具成本效益。

贝尔博士和拉马彻斯博士重新研究了可以追溯到尼古拉·特斯拉和阿尔伯特·爱因斯坦的光电效应的想法，当时他们考虑了这些想法是否可以用于现代太阳能发电，从而推动了这一新工艺的发展。

华威大学物理系的盖文·贝尔博士评论说：“我们可以找到可以追溯到20世纪初的新思路，这令人满足，作为材料物理学家，寻找能够在与标准光电阴极不同的环境中运行的材料非常着迷。”

仍然需要确定用于光敏层的最佳材料，研究人员提出了一系列候选材料-包括金刚石薄膜，它们将非常坚固且持久。

光电阴极的透明度可能会有所不同，从而导致有色窗户可能产生太阳能。

研究人员希望科学界考虑潜在的最佳材料：贝尔博士说：“我们认为材料挑战在这里确实至关重要，因此我们想鼓励材料科学界发挥创造力。”“我们的设备与标准光伏设备完全不同，甚至可以适用于其他绿色技术，例如将热量直接转化为电能，因此我们希望这项工作能够激发新的进步。”

出版物：Gavin R. Bell＆Yorck A. Ramachers，“光电太阳能再探”，焦耳，2017年； doi：/10.1016/j.joule.2017.11.007