可再生能源的下一個重大突破?

【Oilprice網4月28日報道】 假如窗戶既能採光又能發電,簡直是完美生活的標配。直到最近,這都是一個美妙卻難以實現的想法。製作一層薄薄的太陽能電池薄膜貼在玻璃窗戶上很容易,但讓太陽能完全轉換成電能則十分困難。來自澳大利亞的一群科學家讓這個問題迎刃而解。


由材料化學教授賈切克·賈西尼亞克(Jacek Jasieniak)帶領的團隊開發了一種新型的半透明太陽能電池。與其他半透明電池相比,最重要的區別在於:其中一個組件採用有機導體聚合物。相比原始的、常見的太陽能電池組件,其穩定性大大增強。


最初採用Spiro-OMeTAD材料,十分不穩定,對鈣鈦礦太陽能電池將光能轉化為電能產生諸多不利影響。鈣鈦礦太陽能電池是什麼?這是一種材料,使用一種統稱為鈣鈦礦的礦物質,而非硅物質。與硅電池相比,鈣鈦礦能電池成本更低,轉換效率更高,可是穩定性卻不高,目前澳大利亞隊似乎成功解決了這一問題。


賈西尼亞克教授表示,新太陽能電池的效率令人印象深刻:“屋頂太陽能的轉換效率在15%到20%之間。新型半透明電池轉換效率為17%,但仍能透射10%以上的入射光,剛好符合人們的需求區域。“擁有能發電的窗戶一直是人們的夢想,現在看來這一夢想可能會實現。”


仍有難題沒解決。例如,玻璃透明度越低,轉化為電能的太陽能就越多,因此,如果建築行業要使用該新型電池,建築師需要考慮玻璃透明度和轉換效率之間的關係。但這可能也只意味著建築行業使用玻璃的比例會提高。


根據賈西尼亞克教授的說法,新型太陽能窗戶可以像現有的商業玻璃窗戶一樣透明,每平方米約產生140瓦電力。如果我們算上所有的面積,例如一棟辦公大樓,那麼這些太陽能電池產生的能量就相當可觀。

可再生能源的下一個重大突破?


美國也有一傢俬營公司最近報道了關於太陽能窗的好消息。無處不在的能源給太陽能玻璃的產生提高了契機,它可以將光能轉換成電能,而不需要給玻璃著色。該公司從麻省理工學院(Massachusetts Institute of technology)獨立而來。公司在玻璃上使用有機染料,吸收太陽輻射的紅外光譜,並將其轉化為電能。


普適能源公司(Ubiquitous Energy)的首席技術官邁爾斯·巴爾(Miles Barr)上個月說道,“吸光染料無處不在,存在於油漆和衣服顏料中,甚至包括電子設備。我們所做的就是利用這些染料選擇性地吸收紅外光,並將紅外光轉化為電能。”


這種玻璃的妙處在於,它不僅僅侷限於建築物,還可以安裝在汽車甚至智能手機屏幕上。缺點在於,這種吸光染料的轉化率依然相對較低。然而,從另一個角度來看,效率突破了歷史記錄,達到最高。去年,普適能源公司在太陽能透明電池轉換效率上創下了世界紀錄,達到了9.8%。


隨著可再生能源的發展,低成本和易擴展性的結合將變得更有吸引力,加州政府已經強制要求每個新家庭使用某種形式的太陽能技術。


可再生能源的下一個重大突破?


該太陽能玻璃的近期前景尚不明朗。太陽能產業也未能倖免於冠狀病毒疫情帶來的衝擊。不出意外,美國太陽能行業的領頭羊——加州的光伏新裝機容量也大幅下降。許多其他行業境況也與之類似。由於停產導致失業率飆升,人們不得不削減開支。


根據預測,今年對任何可再生能源領域都不利。該行業工作崗位在不斷流失,或將影響到25萬人。與此同時,許多公用項目可能會推遲到2020年下半年甚至明年。


不過,對太陽能行業來說,尤其是對那些提供比屋頂太陽能裝置更便宜的行業而言,這場疫情可能只是暫時的受挫。太陽能玻璃承載著諸多希望,實現這些希望只是時間問題。(能源輿情)


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