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近年來，薄膜太陽能電池作為使用特殊涂料發(fā)電的下一代太陽能電池，吸引了越來越多的關(guān)注。日本工業(yè)界和學(xué)術(shù)界在櫪木聯(lián)手開發(fā)了一種革命性的生態(tài)環(huán)境友好型電池，其附加屬性是在土壤中分解。由于它們比太陽能電池板更輕，因此可以很容易地安裝在農(nóng)業(yè)塑料大棚的屋頂上，并且在處理它們時(shí)可以節(jié)省時(shí)間和精力，許多公司和研究機(jī)構(gòu)正專注于將其作為下一代太陽能電池的開發(fā)。

據(jù)日經(jīng)新聞網(wǎng)報(bào)道，日本小山工業(yè)高等專門學(xué)校（櫪木縣小山市）加藤教授已經(jīng)開發(fā)了多種光伏涂料。其代表產(chǎn)品Okara生物質(zhì)薄膜是由聚乙烯與豆腐生產(chǎn)中的豆渣混合而成。與單純由聚乙烯制成的傳統(tǒng)薄膜相比，這種薄膜使用的石油原料減少了26%。

01、薄膜太陽能電池與溫室

溫室生產(chǎn)對能源的依賴很大，尤其是對室內(nèi)小氣候的調(diào)控，往往需要大量的能源消耗，作為典型例子，農(nóng)民的溫室大棚在這方面有很大的需求。用電是溫室能耗的重要內(nèi)容，各類環(huán)境調(diào)控設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)施與裝備、灌溉設(shè)備等，都需要電力驅(qū)動，許多農(nóng)民希望利用其溫室屋頂?shù)拇罂臻g來發(fā)電，以滿足其電力需求。

太陽能發(fā)電技術(shù)在溫室中的應(yīng)用正日益擴(kuò)大，在保證種植生產(chǎn)效果的同時(shí)，充分利用到太陽能這一取之不盡的可再生能源，如果使用太陽能電池板，則需要用桿子之類的材料加固。有了薄膜太陽能電池，它們可以直接安裝在溫室的屋頂上或掛在溫室內(nèi)，這大大減少了施工和相應(yīng)的工事負(fù)擔(dān)。然而，用作材料的塑料有一個弱點(diǎn)，即在持續(xù)暴露在陽光下會迅速惡化。雖然比太陽能電池板容易，但薄膜型太陽能電池要經(jīng)常更換和處理，顯然對于農(nóng)民來說這份負(fù)擔(dān)并不輕。

加藤教授著重研究了薄膜太陽能電池的這些弱點(diǎn)。他想出了一個主意，即使用可降解生物材料來制作涂料和薄膜，這些材料在土壤中自然分解，這將大大減少用戶在處理時(shí)的負(fù)擔(dān)。

02、用可降解生物材料來制作涂料和薄膜

近年來，歐、美、日等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相繼制訂和出臺了相關(guān)法規(guī)，通過局部禁用、限用、強(qiáng)制收集以及收取污染稅等措施限制不可降解塑料的使用，大力發(fā)展全生物降解新材料，以保護(hù)環(huán)境、保護(hù)土壤。

加藤教授表示，即使是現(xiàn)有的技術(shù)，也有可能使用天然提取的成分生產(chǎn)可生物降解的光伏涂料。然而，如果涂料和薄膜不相容，它們將不能正常粘附，可能會剝落或變形。由于需要在開發(fā)產(chǎn)品的同時(shí)考慮到兩者的結(jié)合，他們找到了擁有開發(fā)各種成分的薄膜技術(shù)的SUNPLASTIC公司進(jìn)行聯(lián)合開發(fā)。

03、今后需要考慮的問題與展望

自2012年引入可再生能源上網(wǎng)電價(jià)（FIT）以來，太陽能發(fā)電設(shè)施的安裝在許多地區(qū)進(jìn)展迅速。另一方面，從2030年代起，大量老化的太陽能電池板預(yù)計(jì)將被處理掉，而太陽能電池本身對環(huán)境的影響正成為一個主要問題。

雖然溫室太陽能發(fā)電與綜合利用技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用與問題并存，利用新型材料的太陽能光伏農(nóng)業(yè)大棚，包括溫室和設(shè)置在溫室頂部的棚頂，在棚頂上連續(xù)或間隔的設(shè)置有太陽能電池板組件，如果可以將這種可歸于土壤的太陽能電池投入實(shí)際使用，它們很可能成為實(shí)現(xiàn)碳中和的有力選擇，這意味著將溫室氣體排放量減少到幾乎為零。

同時(shí)，在處理廢棄太陽能電池的時(shí)候，對于土壤等的環(huán)境危害也會相對減少，對全人類的生存環(huán)境，都具有重要的意義，值得大力研究和推廣。 

原標(biāo)題：豆渣立大功！可降解生物材料薄膜太陽能電池能在土壤中自然分解