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如果可以把太陽能設備的效率提高一倍，可以改變整個可再生能源的市場動向。哈里•阿特沃特設計的太陽能板可以將光電轉換效率提高到50%。

哈里•阿特沃特(Harry Atwater)認為他所在的實驗室可以研發一種廉價且超高效的太陽能發電系統，其光電轉換效率將是目前廣泛使用的太陽能電池板的2倍以上。材料科學和應用物理學專家教授認為，因為近期在小規模光學控制領域取得的巨大進步，這種太陽能板完全生產並普及。

目前市面上銷售的太陽能板絕大多數採用單晶矽面板，通過這種半導體材料吸收窄帶太陽光譜來進行發電，但是其中大多數能量以熱量的形式損失掉，所以這類面板的光電轉換效率不超過20%。然而阿特沃特和同事所開發的新型太陽能板的光熱轉換效率可以提高到至少50%。這種面板利用光線高效分散技術(類似於三棱鏡分光原理)將太陽白光分散成6-8種不同波長的光線，並利用不同的太陽能發電面板吸收把不同波長的光線，達到高效利用的目的。

為了完成這個超高效光電轉換的目的，阿特沃特團隊一共給出了三種設計。第一種(下圖所示)已設計出原形，利用反光金屬槽收集光線，並將光線導向具有特殊角度的透明絕緣金屬結構中。在透明結構外層覆蓋多層太陽能發電格子，每個格子可吸收一種波長的太陽光線。只要光線進入這種結構中，就必須通過一系列光學濾板，每層過濾一種波長的光線並被快速吸收利用，其余光線繼續過濾直到最後被全部吸收和利用。

第二種設計採用納米光學過濾材料，可以過濾來自多角度的光線，不需要設置特殊角度。第三種設計方案利用激光全息取代過濾器將光線分散成多色。雖然三種設計方案各有不同，但是基本思路一致，即：將太陽能板所吸收的窄帶光譜變成更高效的寬帶光譜，減少能源浪費，提高效率。

但阿特沃特說，目前還不知道那種面板的實際表現效果最好，不過可以肯定的是其製造過程不會比當前的電子設備的製造過程複雜，如果把第一種設計的原型組裝修正之後，可立即投入到商業使用中。

然而阿特沃特卻認為實現超高效光電轉換只是可再生能換行業發展的開始，下一步重點是降低太陽能發電的成本。雖然最近幾年太陽能面板的價格一路下滑，不少家庭也在嘗試使用太陽能供電，但是整個太陽嫩供電系統中最花錢的不是太陽能電池板，而是電線、佔地、政府批准和勞動力。所以急需解決的是降低太陽能發電配套設施的成本，“再過幾年，那些光電轉換效率低於20%的太陽能板的生產廠家就沒有必要繼續開下去了。”

資料來源:北極星太陽能光伏網