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太陽能是最豐富的可再生能源之一，有效的太陽能技術具有巨大的潛力，可以緩解不斷增長的全球能源需求的挑戰，同時減少相關的排放。太陽能能夠分別通過光伏（PV）和太陽能（ST）技術滿足各種最終用戶的電能和熱能需求。近來，已經提出了混合光伏-熱（PVT）概念，其將PV和ST技術的優點協同結合，并且能夠從相同的區域和組件同時發電和產生有用的熱量。

太(tai)陽光譜被(bei)濾光片隔開(kai)，只(zhi)有一部(bu)分(fen)光譜被(bei)發送到PV電(dian)池(chi)進行發電(dian)。不(bu)能被(bei)太(tai)陽能電(dian)池(chi)利用的光譜的其余(yu)部(bu)分(fen)被(bei)引導至吸(xi)熱器以產生熱能。

光(guang)譜分裂是設計高(gao)性(xing)能PVT太陽能集(ji)熱(re)器的(de)(de)一(yi)種新興方法，該(gai)技術(shu)(shu)采用(yong)具(ju)有光(guang)學濾鏡的(de)(de)先進(jin)設計，這些濾光(guang)器將太陽光(guang)譜的(de)(de)不同部分引導至PV電池發(fa)電或(huo)傳至熱(re)吸熱(re)器以產生熱(re)量。盡管如此(ci)，根據應用(yong)和最終用(yong)戶(hu)的(de)(de)需求，分光(guang)PVT（SSPVT）集(ji)熱(re)器的(de)(de)最終效率極限，以及使我(wo)們(men)能夠達到這些極限的(de)(de)最佳集(ji)熱(re)器設計，以及PV電池和光(guang)學濾光(guang)片材料仍然(ran)不清楚。由于在(zai)該(gai)領(ling)域缺(que)乏共(gong)識，因此(ci)促使人們(men)進(jin)一(yi)步研究(jiu)SSPVT技術(shu)(shu)的(de)(de)這些方面。

近(jin)日，由英(ying)國(guo)倫敦帝國(guo)學院(yuan)的ChristosN.Markides和Gan Huang與(yu)來自中國(guo)浙江(jiang)大學的Kai Kai合(he)(he)作，在《光科學與(yu)應用(yong)》上發表的一篇論(lun)(lun)文(wen)。論(lun)(lun)文(wen)闡述(shu)了一個(ge)預測此類集熱器(qi)性能(neng)的綜合(he)(he)框架，該框架可用(yong)于確定其效率(lv)極限；并為選擇最佳(jia)的PV材料(liao)，以及能(neng)夠提供接近(jin)該技(ji)術效率(lv)極限的熱電(dian)性能(neng)組合(he)(he)的最佳(jia)光譜(pu)分離濾波器(qi)，提供詳細指導。

論文表(biao)示：我們發現(xian)，熱能與(yu)電的(de)(de)相對值(zhi)對SSPVT集熱器的(de)(de)總(zong)有效(xiao)效(xiao)率極限(xian)，最(zui)佳的(de)(de)PV電池材料和最(zui)佳的(de)(de)分光濾光片有重(zhong)大影響(xiang)。

CIGS太陽(yang)能電池（一種新的能源材料(liao)）由(you)于帶隙能量可(ke)調，因此被認為(wei)特別適合SSPVT集熱器應用。而光譜分(fen)離濾光片(pian)的最佳(jia)上下限，在很大程度上取決于PV材料(liao)。

我們研究中的(de)(de)詳細(xi)步驟，可以(yi)幫助設(she)計人員根據條件和應用選擇合適的(de)(de)太陽能電池(chi)材料(liao)和分光濾(lv)光片，從(cong)而實現(xian)最佳(jia)的(de)(de)整體性能，同時考(kao)慮到由它(ta)們產生的(de)(de)能量矢量（電和熱）系統。