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光电物理转换模型的升级与应用光电转换是光学中最基本、最重要的物理机制之一，被广泛应用于太阳能电池、光通信、光计算和光探测等技术中。传统的光电转换机制基于半导体[1]光生载流子，通常涉及多个间接且复杂的物理过程，这导致它不仅需要精心设计的半导体器件才能实现，而且从根本上造成了转换效率低、适应波段窄、响应速度慢等困扰其进一步发展和应用的一系列难题。如何获得一种物理过程更加直接的光能转换直流电能的机制，成为打破当前光电转换诸多限制的关键。
项目背景
美国科学家设计出了一款新型太阳能电池并制造出了模型。这种太阳能电池整合了多块电池，这些电池堆叠成能捕获太阳光谱几乎所有能量的单个设备，可将44.5%的直射太阳光转化为电力，有潜力成为世界上最高效的太阳能电池[2]，而目前大多数太阳能电池的光电转化效率仅为25%。
不同于我们在屋顶或田间常见的太阳能电池板，新的太阳能电池设计方法使用聚光型太阳能电池（CPV）板，可将太阳光集中在微型太阳能电池（面积不到1平方毫米）上。最重要的优势有两点，首先，其基座来自锑化镓（GaSb）材料家族，这种材料广泛应用于红外激光器和光电探测器内。锑化镓基太阳能电池被组装成一个堆叠结构，就像过滤太阳光的滤网一样，每层都有专门材料吸收特定波长的能量。其次，这种堆叠工艺使用所谓的转移打印技术，使这些小型设备可以精确地立体组装在一起。
成果简介
分析了白银光伏电站、武威光伏电站区域内辐射变化规律，包括辐射频率分布、辐射日变化、辐射月变化；对水平面辐射进行直散分离计算，得出辐射清晰度指数、直射比，最终将水平面辐射量计算结果换算成倾斜面上的辐射量;根据光伏面板发电原理及太阳能电池输出特性，建立了光伏发电功率预测的物理模型;通过对光伏发电过程中气象影响因子的诊断分析，最终选取斜面总辐射、温度作为预报因子建立了功率预报统计模型；对两种模型计算出的预测功率进行对比分析，并通过选取不同天气状况下的个例，对两种方法的平均绝对误差进行比较，证实无论在哪种天气条件下，统计方法预测功率误差均小于物理方法。
本项目研究成果在新能源气象服务业务中具有很好的推广应用前景。通过项目的研究，使业务人员对甘肃省新能源资源的利用有了更清楚的认识，该项目中建立的光伏功率预测模型及其他研究成果，将会是今后建立新能源气象预测业务系统中重要的基础工作，同时使我省的新能源气象服务业务有了更科学的服务依据，有助于光伏功率预测服务能力的提高，为全省新能源气象服务的发展积累了宝贵的经验。
团队介绍
甘肃省气象局(兰州区域气象中心)，隶属中国气象局和甘肃省人民政府双重领导，是甘肃省人民政府管理气象工作的主管部门，行使同级人民政府管理气象工作的行政职能,并对本行政区域内的气象工作实施行业管理。同时承担着西北五省(区)气象业务技术指导任务，负责管理全省各市、州、地气象局及其所属气象台站的业务、服务、科研等工作。