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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(guang)譜被濾光(guang)片隔開，只有(you)一部分光(guang)譜被發送到PV電(dian)池進行發電(dian)。不(bu)能(neng)被太(tai)陽能(neng)電(dian)池利用的(de)光(guang)譜的(de)其余(yu)部分被引(yin)導至(zhi)吸熱(re)器以產生熱(re)能(neng)。

光(guang)譜分(fen)裂是設計(ji)(ji)高(gao)性能PVT太陽能集(ji)熱(re)(re)器(qi)的(de)一種新興方(fang)法，該(gai)技(ji)術采(cai)用(yong)具(ju)有光(guang)學濾(lv)(lv)鏡(jing)的(de)先(xian)進(jin)設計(ji)(ji)，這些(xie)濾(lv)(lv)光(guang)器(qi)將太陽光(guang)譜的(de)不同部分(fen)引導至PV電池發電或傳(chuan)至熱(re)(re)吸熱(re)(re)器(qi)以產(chan)生熱(re)(re)量。盡管如此，根據應用(yong)和最終(zhong)用(yong)戶的(de)需(xu)求，分(fen)光(guang)PVT（SSPVT）集(ji)熱(re)(re)器(qi)的(de)最終(zhong)效(xiao)率極(ji)限(xian)，以及使我們(men)能夠(gou)達到這些(xie)極(ji)限(xian)的(de)最佳集(ji)熱(re)(re)器(qi)設計(ji)(ji)，以及PV電池和光(guang)學濾(lv)(lv)光(guang)片材料仍然不清楚。由于在該(gai)領域缺乏(fa)共識，因此促使人們(men)進(jin)一步研究SSPVT技(ji)術的(de)這些(xie)方(fang)面。

近(jin)日，由英(ying)國(guo)倫敦帝國(guo)學(xue)院的(de)ChristosN.Markides和(he)Gan Huang與(yu)來自中國(guo)浙江(jiang)大學(xue)的(de)Kai Kai合(he)作，在《光科學(xue)與(yu)應用》上發表(biao)的(de)一(yi)篇論文(wen)。論文(wen)闡述了(le)一(yi)個預測此(ci)類集熱(re)器性能(neng)(neng)的(de)綜合(he)框(kuang)架，該框(kuang)架可用于確(que)定其效率(lv)極(ji)限；并為選擇最(zui)佳的(de)PV材料(liao)，以(yi)及能(neng)(neng)夠提供(gong)接近(jin)該技術效率(lv)極(ji)限的(de)熱(re)電性能(neng)(neng)組合(he)的(de)最(zui)佳光譜分(fen)離濾波器，提供(gong)詳細指(zhi)導。

論文表(biao)示：我們發現，熱能與電的相對值對SSPVT集熱器的總(zong)有效效率(lv)極(ji)限，最佳(jia)(jia)的PV電池材(cai)料和最佳(jia)(jia)的分光濾光片有重(zhong)大影響。

CIGS太陽(yang)能(neng)(neng)電(dian)池（一種新的能(neng)(neng)源材料(liao)）由于帶隙能(neng)(neng)量可調，因此(ci)被認為特別適合SSPVT集熱(re)器(qi)應用。而光譜分(fen)離濾光片的最佳上下限，在很大程度上取(qu)決于PV材料(liao)。

我們研究中的(de)詳細步(bu)驟，可(ke)以幫助設計人員根據條件和(he)應用選擇合適的(de)太陽能(neng)電池材料和(he)分(fen)光(guang)濾光(guang)片，從(cong)而實現最佳的(de)整體性能(neng)，同時考慮到由它們產(chan)生的(de)能(neng)量矢量（電和(he)熱）系統。