研究人员已经改进了一种硅片，使其能够承受接近535°C的温度，而不丧失稳定性或性能，这是一项在集中太阳能电厂中有潜在应用前景的进展。
据称，这项研究将推动全球设计混合系统的努力，该系统将太阳能光伏电池(将可见光和紫外光转化为电能)、热电装置(将热能转化为电能)和蒸汽涡轮机(发电)结合在一起。热电装置和蒸汽涡轮机将由用镜子收集和存储的热量驱动，将阳光聚焦到一个选择性的太阳能吸收器和反射器上。
为了有效地收集来自太阳的热量，需要基于低成本材料的特殊设计的表面来选择性地吸收光谱范围内的光子，同时反射其他光谱。
“关键是，要尽可能有效地捕捉阳光，你必须做两件相互竞争的事情:普渡大学电气与计算机工程学院首席研究员兼助理教授彼得·贝梅尔说:“首先是尽可能多地吸收太阳的能量，其次是不要把这些能量再辐射出去。”
他说:“在这项研究中，我们使用现成的硅片作为平台来设计、制造和表征一种结构，这种结构能够吸收大量阳光，而不会重新辐射那么多热量。”“我们在顶部和底部添加了一层，使其具有更强的吸收阳光的能力，同时也反射更长的波长。”
该研究小组的发现在一篇发表在网上的论文中有详细的描述应用物理快报．
“这项工作表明，高效的太阳能热能转换可以通过非常简单的结构和普通的材料实现，”研究生zhiguo Zhou说。“这是迈向实际应用的关键一步，我们希望这将激励更多的努力沿着这条轨道前进。”
这种硅太阳能装置包含一个由氮化硅制成的抗反射涂层的上层和一个由银制成的背面反射层。
更复杂的是，当从室温到500摄氏度左右时，材料的特性会发生急剧变化。该团队扩展了之前研究人员的工作，开发了一个详细的模型，模拟材料属性如何随温度上升而变化。这个模型帮助研究人员设计了由硅片制成的结构，并导致发现由硅薄膜制成的选择性吸收体可以表现出更高的性能。
薄膜的灵活性提供了潜在的优势，因为它们可以应用于弯曲结构，如用于集中太阳能系统的镜面抛物线槽。这些沟槽跟踪太阳，将太阳的能量集中了大约50倍。
“这些薄膜不仅表现出更好的性能，而且它们非常灵活，所以你可以涂在任何表面，”Bermel说。
理想情况下，混合太阳能系统的效率将超过50%，而光伏电池的效率为31%。研究人员估计，抛物槽产生的太阳浓度是抛物槽的50倍，在490摄氏度的温度下，有可能将51.5%的阳光转化为可用的高热量。
未来的研究将包括研究基于柔性薄膜的方法。长期目标是将所有部件纳入一个工作系统，用于大规模发电和小型住宅系统的连续发电。
