編者按:隨著煤、石油、天燃氣等不可再生資源的耗盡,人類迫切需要開發(fā)可再生的清潔能源。太陽能因其突出優(yōu)勢成為未來能源的主要形式,一些太陽能產(chǎn)品,如太陽能電池照明燈、太陽能電池加熱器等也已為大多數(shù)人所熟知,但你了解可以全天候發(fā)電的太陽能電池嗎?
太陽能發(fā)電主要有兩種形式,光熱發(fā)電和光伏發(fā)電。光熱發(fā)電是利用太陽輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電,而光伏發(fā)電是利用半導體材料的光伏特性效應將太陽能直接轉化為電能。
大多數(shù)人認為太陽能電池只能在晴朗的白天使用,其實不然。隨著科學家們對太陽能電池研究的深入,可在夜晚發(fā)電的太陽能電池已經(jīng)被成功研發(fā)出來了。澳大利亞國立大學開發(fā)出一種屬性奇特的納米超材料,該材料有著納米級的微結構,由黃金和氟化鎂組成,能向特定方向發(fā)出輻射,還能改變形狀發(fā)出特殊的光。這種材料可以用來制作熱光伏電池,并在黑暗中通過收集熱量來發(fā)電。
“全天候”太陽能電池的工作原理是:當太陽光照射到太陽能電池時,并不是所有的太陽光都能被電池所吸收并轉換為電能,只有部分可見光被有效轉換為電能。為此,研究人員在電池中引入一種關鍵材料,使白天太陽光照時,這一太陽能電池光電轉換效率略有提高,同時還能把未被吸收的可見光和近紅外光的能量儲存在這種材料中,并在夜晚以單色可見光的形式釋放。此時,單色可見光又被光吸收劑吸收并轉換為電能,從而實現(xiàn)了太陽能電池在白天和夜晚都可以發(fā)電。
除了夜晚外,陰天也能用太陽能電池。據(jù)報道,瑞士洛桑聯(lián)邦理工學院的研究人員使用鈣鈦礦材料作為捕光設備,并使用一種有機空穴運輸材料取代傳統(tǒng)電池中使用的電解液。這一方法將太陽能電池的轉化效率提高到了15%,在陰天和人造光環(huán)境下也具有較高的轉化效率。
相信經(jīng)過科學家們的努力,未來太陽能電池的使用將越來越普及、便利。
原標題:“全天候”太陽能 白天夜晚都發(fā)電