太阳能电池和模块的效率

每年，能源短缺和环境污染问题越来越严重：化石资源日趋枯竭，人类的电力消耗不断增长。在这种情况下，科学家们继续改进替代发电方法也就不足为奇了。

连同其他清洁资源，如风、潮汐、海浪、地热等，并没有失去其重要性和 太阳能发电厂，传统上由基于光伏电池的电池制成。对太阳能电池的主要要求是尽可能高的效率，将太阳辐射转化为电能的尽可能高的效率。

太阳能电池的问题在于，尽管辐射通量（从太阳辐射并到达地球）在 1400 W / m2 区域的大气上限具有特定功率，但在地球表面附近的多云天气中欧洲大陆结果只有 100 W / sq.m。甚至更少。

太阳能电池、模块、阵列的效率——太阳能电池、模块、电池的电输出与电池、模块、电池的单位面积太阳能通量密度的乘积之比。

太阳能发电厂的效率——在同一时间间隔内产生的电能与接收到的太阳能在地表的比值，它构成了太阳能发电厂的面积在垂直于太阳光线的平面上的投影.

当今最流行的太阳能电池板能够以 9% 到 24% 的效率从太阳光线中提取电能。这种电池的平均价格约为每瓦 2 欧元，而如今光伏电池的工业生产成本为每千瓦时 0.25 欧元。与此同时，欧洲光伏协会预测，到 2021 年，工业生产的“太阳能”电力的成本将降至每千瓦时 0.1 欧元。

来自世界各地的科学家都在努力提高他们的效率 光电池……每年都有来自各个研究所的新闻，科学家们一次又一次地设法创造出具有创纪录效率的太阳能模块、基于新化学成分的太阳能模块、具有更高效聚光器的太阳能模块等。

第一个高效太阳能电池于 2009 年由 Spectrolab 公开展示。然后电池的效率达到 41.6%，同时在 2011 年宣布开始工业化生产效率为 39% 的太阳能电池。因此，2016 年 Spectrolab 开始生产太阳能电池板效率30，飞船7%。

在2011年位于加利福尼亚州的 Solar Junction 使用 5.5mm x 5.5mm 太阳能电池实现了 43.5% 的更高效率，超过了 Spectrolab 最近创下的记录。多层三层元件计划在工厂中制造，其建设需要能源部的贷款。

太阳辛巴太阳系包括 聚光器加拿大公司 Morgan Solar 在 2012 年推出了效率为 26% 至 30% 的太阳能电池，具体取决于光照和入射角。这些元素包括砷化镓、锗和有机玻璃。这一发展使寡妇能够提高传统硅太阳能电池的效率。

基于铟、镓和砷化物的尖锐三层电池尺寸为 4 x 4 毫米，效率为 44.4%。它们于 2013 年进行了演示。但在同一年，法国公司 Soitec 与柏林中心一起进行了演示。 Helmholtz 和 Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems 的专家们已经完成了菲涅尔透镜光电池的开发。

其效率为44.7%。一年后，即 2014 年，弗劳恩霍夫研究所再次在菲涅尔透镜元件上获得了 46% 的效率。太阳能电池结构包含四个结：磷酸铟镓、砷化镓、砷化镓铟和磷酸铟。

该电池的创造者声称，该电池由 52 个模块组成，包括菲涅耳透镜（每个 16 平方厘米）和超高效接收光电池（每个仅 7 平方毫米），原则上可以将 230 个太阳的光转化为电能…… .

分析师认为，在不久的将来，我们将创造出效率约为 85% 的光伏电池，这是我们现在拥有的最有希望的替代方案，其工作原理是校正由太阳电磁辐射引起的电流（毕竟，阳光是频率约为 500 THz 的电磁波）在尺寸为几纳米的小型纳米天线上。