太陽能技術(shù)行業(yè)剛剛見證了兩項(xiàng)突破,它們有望改變我們從太陽獲取電力的方式。專家們描述了如何提高能源效率,同時(shí)降低太陽能電池的成本。
第一個(gè)突破是將肉眼看不見的低能量光轉(zhuǎn)換成足夠高的能量光來發(fā)電。以前,在沒有新技術(shù)的情況下,這種少量的太陽能不能點(diǎn)亮燈泡,但現(xiàn)在不一樣了。
來自RMIT大學(xué),澳大利亞新南威爾士大學(xué)和美國肯塔基大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn),他們可以利用氧氣將低能量的光轉(zhuǎn)化為分子,然后將其轉(zhuǎn)化為能量。
來自太陽的能量不僅僅是看不見的光,光的范圍很廣,其中包括使物體產(chǎn)生高溫的紅外線,以及會(huì)灼傷我們皮膚的紫外線。
大多數(shù)太陽能電池是由硅制成的,不能對比紅外光譜更弱的光作出反應(yīng)。”這意味著我們現(xiàn)有的技術(shù)和設(shè)備并沒有充分利用光譜的所有部分。
這項(xiàng)新技術(shù)將使用被稱為“量子點(diǎn)”的微小半導(dǎo)體來吸收低能光,并將其轉(zhuǎn)化為可見的光譜來產(chǎn)生能量。
第二個(gè)突破是利用一種稱為鈣鈦礦的材料(是利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽能電池)以創(chuàng)造比目前使用的硅太陽能電池技術(shù)更高效、更穩(wěn)定的陽光吸收模塊。我們現(xiàn)在正在使用是硅太陽能技術(shù)的電池板。然而,鈣鈦礦太陽能電池板更便宜,更輕且生產(chǎn)更靈活。迄今為止,困擾科學(xué)家的主要問題是難以用像巨型硅電池這樣的一米長的鈣鈦礦來制造太陽能電池板。
專家認(rèn)為,增加生產(chǎn)規(guī)模有很高的要求。任何微小的錯(cuò)誤都會(huì)成為一個(gè)大錯(cuò)誤,因此有必要使用高質(zhì)量的材料和更好的制造技術(shù)。
新的材料處理方法需要多層密封,以避免能源和有毒化學(xué)物質(zhì)從電池系統(tǒng)中泄漏。寬度為22.4厘米的模塊的產(chǎn)量為16.6%,這被認(rèn)為是很高的。根據(jù)調(diào)查,該電池在連續(xù)運(yùn)行2000小時(shí)后仍能正常工作。
研究人員目前計(jì)劃在更大的模塊上測試該系統(tǒng),希望盡快將新的太陽能電池技術(shù)商業(yè)化。
原標(biāo)題: 太陽能電池行業(yè)兩大新突破:新材料可利用“不可見光”發(fā)電