太陽能光伏電池典型的在電光轉換效率20%下工作，而美國斯坦福大學（Stanford University）于不久前宣布，開發(fā)的新系統(tǒng)通過將太陽光輻射的光和熱組合在一起，可望使電光轉換效率達到60%。

　　太陽能光伏電池（簡稱光伏電池）用于把太陽的光能直接轉化為電能。目前地面光伏系統(tǒng)大量使用的是以硅為基底的硅太陽能電池，可分為單晶硅、多晶硅、非晶硅太陽能電池。在能量轉換效率和使用壽命等綜合性能方面，單晶硅和多晶硅電池優(yōu)于非晶硅電池。多晶硅比單晶硅轉換效率低，但價格更便宜。按照應用需求，太陽能電池經(jīng)過一定的組合，達到一定的額定輸出功率和輸出的電壓的一組光伏電池，叫光伏組件。根據(jù)光伏電站大小和規(guī)模，由光伏組件可組成各種大小不同的陣列。

　　太陽能電池是通過光電效應或者光化學效應直接把光能轉化成電能的裝置。以光電效應工作的薄膜式太陽能電池為主流，而以光化學效應原理工作的太陽能電池則還處于萌芽階段。太陽光照在半導體p-n結上，形成新的空穴--電子對。在p-n結電場的作用下，空穴由n區(qū)流向p區(qū)，電子由p區(qū)流向n區(qū)，接通電路后就形成電流。

　　標準的硅太陽能電池有二方面限制，它們僅吸收部分光譜，而將其余的作為熱量反射，并且，隨著溫度的上升而使其效率下降。相對比較，新系統(tǒng)將采用太陽能聚集器如拋物線蹀在高達800°C溫度下可工作得更好。該大學已從標準的光伏進入不同的物理過程。

　　斯坦福大學的系統(tǒng)為由真空隔開的二個電極組成的太陽能電池。關鍵元件是陰極，陰極由在半導體上涂復了銫的單層組成。光子和熱量會促進電子從陰極上釋放，研究人員稱這一過程為光子增強的熱離子釋放（PETE）。

　　研究人員已在實驗室在高達400°C下，采用涂復銫的氮化鎵（GaN）試驗了這一概念。選用GaN用于試驗，是因為它帶有銫，熱穩(wěn)定性好。雖然在能源轉化方面，它是一種劣質材科，電子釋放效率僅達到0.1%，但驗證表明，重要的是可同時捕集光和熱，并使該過程因提高了溫度而得以改進?，F(xiàn)在的工作是采用更常用的太陽能電池材料，如砷化鎵和硅，挑戰(zhàn)是帶有銫則熱穩(wěn)定性較差。