太阳能电池板效率的缺陷

太阳的光线出现在生活中的每一个地方，人们的生活已经离不开太阳，太阳能不仅为植物生长提供光源，而且也能为人类提供能源，现在的光伏发电就是很大程度上利用了太阳能。太阳能电池板是一项奇妙的技术，但是我们需要找出提高效率的方法。去年，科学家们解决了40年前的谜团，围绕着提高效率的主要障碍之一。

2019年的研究概述了以前未被发现的用于生产太阳能电池的硅材料缺陷。它可能是导致太阳能电池在使用的最初几个小时内看到2%的效率下降的原因：光诱导降解(LID)。

乘以世界各地太阳能发电站安装的面板数量的增加，这一下降等于不可再生能源必须弥补的千兆瓦成本。

实际上，据估计，LID在全球范围内造成的效率损失相当于比英国15个核电站所能产生的能量更多。新发现可以帮助科学家弥补这一不足。

研究人员之一，英国曼彻斯特大学的托尼·皮克尔(Tony Peaker)表示： “由于对环境和财务的影响，太阳能电池板的“效率下降”在过去的40年中一直是许多科学和工程学关注的话题。”

“尽管如此，尽管业务上有一些最好的头脑，但直到现在，这个问题一直坚定地拒绝解决。”

为了找到过去四十年中无法确定的270篇研究论文，最新的研究使用了一种称为深层瞬态光谱法 (DLTS)的电学和光学技术来发现硅中的弱点。

DLTS分析得出的结果是：随着太阳能电池中的电荷从太阳光中转化出来，电子的流动被束缚了。反过来，这降低了可以产生的电能水平。

研究小组发现，这种缺陷一直处于休眠状态，直到太阳能电池板变热为止。

曼彻斯特大学的研究人员之一伊恩·克劳(Iain Crowe)说： “我们已经证明了缺陷的存在，现在需要进行工程修复。”

研究人员还发现，更高质量的硅具有更长的“寿命”的载流子(携带光子能量的电子)，这支持了这些陷阱与效率下降有关的想法。

此外，在黑暗中加热材料(通常用于从硅中去除陷阱的过程)似乎可以逆转降解。

继续提高太阳能电池板效率的工作在实验室中不断取得突破，自然界也提供了许多效率技巧。现在，光致退化的谜团已经解决，全球的太阳能农场应会受益。

效率绝对下降2%似乎没什么大不了，但是当考虑到这些太阳能电池板现在负责提供全球能源总需求的巨大且呈指数级增长的部分时，将浪费大量的电力容量。目前太阳能还未能更好被人类利用，需要科研人员不断努力，研究出更高效地产品，这样才能保证我们人类的能源够人类发展所需。