重生工業帝國第五百七十八章關於太陽能電池的暢想

第五百七十八章關於太陽能電池的暢想

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馬特和愛德華茲在老早之前研究太陽能技術之的時候，就一直曾經關注與到底該如何提高太陽能轉化的效率的問題。

其實關於太陽能轉化的效率問題，一直都是困擾着整個太陽能科學研究領域最大的難題。

最早的時候，人們使用的太陽能電池的材料，都是一些特殊的塗層，通過吸收太陽能的熱能，然後將這些熱能來轉化為動能。

在之後又有科學家，將這些熱能轉化為化學能，然後儲存起來，然後在轉化為動能。

一百多年一來，人類科學家在關於太陽能的研究和轉化方面，做了大量的研究，通過各種手段，來達到自己的目的。

直到上世紀的五六十年代，隨着化學科學，以及物理科學所取得的新突破，人類關於太陽能的科學研究，才真正的現實了起來。

尤其是隨着電池領域所取得的突破，以及材料科學領域所取得的突破，人類科學家在太陽能的轉化領域，才取得了更大的進展。

從上世紀七八十年代開始，人類科學家就開始嘗試着使用矽晶片，來作為新一代的太陽能轉化器的材質。

因為矽晶片屬於半導體材料，起自身的導電性能並不是特別的好，但是在吸收太陽能，然後進行儲存，並且在數控管理方面，倒是有着他得天獨厚的優勢。

所以最近幾十年來，矽晶片，已經越來越多的成了太陽能轉化技術和手段當中的重要部分，它被大量的製成太陽能光伏，來用於這方面的研究。

不過儘管矽晶片被越來越多的做成了各種太陽能轉化的光伏材質，可是在太陽能的轉化效率方面，它們卻並沒有把目前的太陽能轉化率給提高多少。

目前人類製造的太陽能轉化器，即便是以最好的矽晶片作為光伏的，一般的轉化率，也就是被控制在百分之十九，到百分之二十二之間。

想要做的更高，還有着相當的困難。

而馬特和愛德華茲，也發現了這個難題，於是他們就從各種角度來分析目前太陽能電池板上所使用的矽晶片，各種手段是層出不窮，粉墨登場。

最後幾經試驗，他們終於是發現，原來目前所使用的矽晶片，之所以在太陽能轉化率問題上一直做不到更高，最主要的還是和目前所使用的這些矽晶片的內部物理分子結構有關。

目前所使用的這種矽晶片的分子結構，就決定了他們不能夠迅速的撲捉到太陽能管線中的黃色光子，只能撲捉到紅色光子。

而紅色的光子，所帶有的能量，明顯要比黃色光子所帶的能量要小得多。

一般來說，要有兩個甚至更多的紅色光子的能量，才能夠抵得上一個黃色光子所帶有的能量。

那麼該如何能夠讓矽晶片撲捉到，更加多的黃色光子，而不是紅色光子呢？

或者如何才能夠讓矽晶片所撲捉到的紅色光子，更加有效的轉化為能量更大的黃色光子呢？

於是兩位科學家，在電腦上做了無數次的模擬實驗，最後得出的一個結論就是，如果想要讓矽晶片在太陽能轉化的問題當中，變得更加的有效率，能夠更加迅速有效的撲捉到太陽能中能量更大的黃色光子，那麼就必須要調整矽晶片內部的物理分子結構。

讓每個矽晶分子都呈60度的夾角排列，這樣三個矽晶分子就可以形成一個堅固的等邊三角形，這樣當太陽光照射到矽晶片的時候，每三個矽晶分子所做成的一個堅固的三角形佈局，就可以迅速的撲捉到太陽光線中，能量最為充足的黃色光子，而黃色光子也不會因為所帶有的能量太大，而直接衝破這個穩定的三角形，把能量消耗出去。

這樣當黃色光子，撞擊到這個穩固的三角形裏面的時候，他所帶有的能量，就會迅速的衝擊到這個等邊三角形當中，然後會引起矽晶分子本身的外圍電子的溢出，然後在通過有效的引導，將這些電子，引入到一個蓄電池當中儲存起來。

或者直接將這些電子所形成的電能，輸入到電網，或者直接用於加熱，或者轉化為動能等等，這樣一來就可以達到提高太陽能轉化率的目的。

而且這樣的矽晶分子的等邊三角形的排列結構，還可以在光線不足的時候，將撲捉到的比較弱勢的紅色光子，迅速的轉化為黃色光子，因為當兩個或者更多的紅色光子，在撞擊到一個矽晶圓所組成的等邊三角形架構裏面的時候，因為能量較弱，不能衝破矽晶圓的等邊三角形的結構，他們會因為同頻譜的震動，而迅速的結合成為一個黃色光子，從而將能量迅速的轉化到矽晶圓的電子移動上面。

這樣一來，就可以大大的提升，光電轉化的效率。

而經過大致的計算，如果能夠做出這樣的矽晶圓的話，那麼使用這種矽晶圓作為太陽能光伏之後，太陽能的光電轉化效率，將會比現在至少提升一倍！

這是啥概念，這可就意味着這種那個新型太陽能電池板的轉化效率，會提升到百分之三十八到百分之四十四之間。

如果使用了這樣的矽晶圓，做成馬特和愛德華茲他們剛剛研究出來的那種薄膜太陽能電池，如果把這樣的薄膜太陽能電池，黏在一輛汽車的車頂上。

那麼使用了這樣的太陽能充電的電池的混合動力車，在電池驅動的模式下，他的續航能力將很有可能會突破八十甚至是一百公里，當然這是在陽光光線非常良好的情況下。

可別小看了這八十到一百公里，就目前而言，世界上最好的混合動力車，也就是豐田的普銳斯了，可是現在的普銳斯的電池續航能力，也不過才是二十多公里而已。

即便是後來升級到第三代產品，大面積的更換了鋰電池，他的極限電池續航能力，也沒能夠超過四十公里。

而後來byd推出的一款混合動力車的續航能力，當時報稱是可以超過五十公里，當時這個數據一出，就已經是很驚人了。

而如果使用了這樣的太陽能電池，在加上越來越成熟的鋰電池，還有動能回收系統，那麼只要金小強他們可以把他們的混合動力車的電池續航能力，達到甚至是超過八十公里，那可就絕對會是一個里程碑似地存在了。

而且這樣的車型，的油耗，肯定也是驚人的，即便是在擁堵的城市裏，估計油耗每百公里，也不過就是五點幾而已。

不過請注意，這百公里五點幾的油耗，可是純都市擁堵路段行駛出來的。

別看目前華陽動力的那款美國隊長的百公里油耗是五點幾升，和豐田的普銳斯不相上下，可是要知道這樣的油耗，可是跑了一段的高速路，然後在跑了一段的市內擁堵路段之後，得出來的綜合油耗。