一种类似于当今许多卫星和其他航天器（包括出人意料地长寿的火星探测器）携带的太阳能电池的微型芯片，打破了以前利用阳光发电的最大效率记录。“这相当于光伏领域的四分钟跑，”科罗拉多州能源部国家光伏中心的负责人拉里·卡兹梅尔斯基肯定地说。“这是一项颠覆性技术，最终可能为我们，至少在美国西南部，相当快地提供具有成本竞争力的电力。”
具体来说：将一块锗晶圆高速旋转，并使其接触各种气体，以促进诸如砷化镓之类的半导体材料层的生长。“我们有大约20到30层半导体材料，”开发这种新型电池的Spectrolab公司总裁大卫·利灵顿解释说。单个太阳能设备中由此产生的层对不同光谱的光做出反应。例如，顶层捕获蓝光的能量，而中间层吸收绿光，底层则使用红光。这种三结太阳能电池经过特殊调整，可与聚光一起工作，在这种情况下，光功率相当于 240 个太阳。
由此产生的效率几乎是标准硅太阳能电池的两倍，后者的效率徘徊在 22%。然而，这种增益需要使用聚光设备，例如微型塑料透镜和反射镜。在科罗拉多州国家可再生能源实验室的测试中心，新型太阳能电池在如此聚光下实现了 40.7% 的效率。当以最大光强度照射时，一个仅 0.26685 平方厘米（或大约 0.04 平方英寸）的电池输出了 2.6 瓦的电力。“太阳的光谱每五分钟就会变化，”卡兹梅尔斯基解释说。因此，测试是在“一切保持恒定的模拟器下”进行的。
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即使安装好的电池需要聚光器，但事实上，更少的电池可以产生相同的功率，并且类似的电池已经得到广泛生产，这意味着该系统有可能以每千瓦时 8 到 10 美分的价格发电，这大约等于今天的消费者电价。“最终希望它能降到足以与传统能源的价格相媲美的水平，尽管那是未来的事情，”Spectrolab母公司波音公司的发言人戴夫·加里克指出。
电力研究所智库创新副总裁克拉克·盖林斯表示：“这可能意味着太阳能的渗透率显着提高。”“真正的障碍是设备的成本。”许多公用事业公司已经投资了太阳能，包括葡萄牙和中国的巨型太阳能发电场。在美国，Xcel Energy计划明年在科罗拉多州建造一座相对适中的 8 兆瓦太阳能发电厂，该发电厂将使用类似的聚光太阳能电池和其他技术。“这不是一项 10 年后才能实现的技术，”卡兹梅尔斯基补充说。“这是一项我们明年就能看到投入使用的技术。”
尽管如此，利灵顿表示，打破纪录的太阳能电池距离全面生产至少还有 12 个月。“在我们把这种新型电池投入生产之前，它需要经过一个质量认证过程，以确保它能够承受环境的严酷考验。” 当然，它的火星同行已经在那个严酷的外星环境中持续了 28 个月。
而且三结太阳能电池可能不会保持效率记录太久。“我们还在研究四结、五结甚至六结太阳能电池，”利灵顿指出。“至少有三到四种不同的方法可以将效率提高到 45% 的范围。” 这意味着直接从太阳获取的能源价格将继续下降。