揭示先進光伏的潛力：革命性技術與未來展望
光伏電池，也稱為太陽能電池，是一種非機械裝置，能夠將陽光直接轉換成電能。光伏由半導體材料製成，光子（陽光）撞擊半導體材料表面時，會被半導體材料反射或吸收，吸收的光子（陽光）會被轉換成電能。
將陽光轉換成電能的效率數十年來一直在提高，與1980年代的10%效率相比，轉換率在今天的尖端模組中已接近20%。在利基市場，如太空衛星，光伏電池已達到50%的效率。
目前，由III-V族單晶半導體製成的太陽能電池在將陽光轉換成電能方面效率最高，它們由鎵和銦等元素構成。它們比其他技術昂貴得多。目前，光伏電池面臨生產成本高和電能轉換效率低的困境。各機構正在尋找降低與光伏電池相關的生產成本的方法，以及使該技術更實用的創新方法，從而開發出先進的光伏解決方案。
鈣鈦礦是最新的太陽能材料，其晶體結構非常適合太陽能吸收。鈣鈦礦電池在低光照強度、陰天時比矽電池效果更好，從而實現更高的轉換率。鈣鈦礦電池的另一個優點是它們可以用非常薄的層狀結構生產，具有高透明度，這為創建柔性面板設計提供了巨大的機會。它們相對便宜且供應充足，能夠生產低成本的太陽能
按應用劃分的市場份額：光伏市場分為公用事業、住宅和商業部門。在2020年，公用事業擁有最大的市場份額38.2%，在預測期間，住宅應用預計將具有最高的增長率
按地理區域：亞太地區預計將在2020-2025年領先光伏市場，中國、印度和日本市場的採用正在推動市場的增長。到2035年，為了實現全球能源20%由太陽能供電的目標，新的光伏模組製造能力必須增長至少5-10倍
挑戰：缺乏可運營的土地是市場增長的另一個主要挑戰，除了高生產成本和太陽輻射吸收或轉換率低。光伏系統需要大面積的土地，引起人們對土地退化和棲息地喪失的擔憂。
先進光伏技術
太陽能聚光玻璃–發光太陽能聚光器（LSC）是一種具有特定特性的透明塑料或玻璃，它們可以捕獲陽光並沿其邊緣聚光。LSC可用於創建透明表面，可用於農田。
彎曲太陽能板–彎曲太陽能板的創建旨在增加捕獲的太陽能數量，並且它們已被證明在陰天時比傳統太陽能板更有效地捕獲陽光
防反射太陽能板–這些是防反射全向玻璃，促進光譜在所有角度的傳輸。它們收集了因反射而損失的太陽能。
先進光伏的應用
農光伏–據說，借助農光伏，全球土地生產力可以從35%到73%之間的任何地方增加。農光伏背後的概念是，太陽能板和糧食作物在同一土地上結合，以最大限度地利用土地。根據研究，使用農光伏系統，土地生產力提高了60%
浮動光伏–也被稱為浮動光伏，是一種在水中安裝太陽能板的新方法。它們可以是模組化的，而不是固定在地面上，並且可以形成保持幾何配置的大型結構。效率被證明比陸基太陽能板高8-10%
光伏追蹤器–也被稱為太陽追蹤器，是隨著時間的推移追蹤太陽的設備。借助光伏追蹤器，太陽能板可以進行調整以跟隨太陽的軌跡，從而提高太陽光吸收的效率
先進光伏的需求
數十年的研究表明，主要能源生產來源對環境有巨大影響，是氣候變化的一個重要促成因素。然而，為了減輕這些影響，能源消耗無法減少；相反，隨著發展中國家的崛起，能源消耗只會增加。
每個國家都設定了減少對煤炭依賴的義務，以使能源消耗可持續，光伏技術已變得至關重要，與其他再生能源解決方案並駕齊驅。然而，目前這些技術的採用面臨一些挑戰，包括高生產成本、低轉換效率和巨大的土地需求。各公司正在開發創新解決方案以解決這些問題，並且已在許多情況下取得了成功。然而，需要在光伏技術方面不斷進步，以便在不同領域廣泛實施這些技術。
作者：Abhishek Saini
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