鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:948次 | 2021年11月19日
美科學(xué)家稱太陽能電池板做成綠色能效更高
有沒有想過,太陽能電池板為何只有黑色或者藍(lán)色?當(dāng)然,答案很簡單,這是因?yàn)樘柲苊姘逅捎玫牟牧暇w硅和碲化鎘是藍(lán)色或者黑色。但是,一個(gè)來自美國加州大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)的最新實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,太陽能電池板假如做成綠色,將會(huì)獲得更高能效。
從植物顏色獲取靈感
加州大學(xué)助理教授NathanGabor在一次偶然的情況下,得到了這個(gè)想法?!冈谝淮螌W(xué)術(shù)研討會(huì)上,我陷入沉思,物理學(xué)家總是能夠解釋為何天空是藍(lán)色的,于是我想,為何植物是綠色的呢?」
Gabor發(fā)現(xiàn),有關(guān)這個(gè)問題,盡管學(xué)界有不少設(shè)想,然而沒有一個(gè)能夠被證實(shí)是正確的。
一般情況下,假如一株植物想盡可能吸收太陽能,吸收太陽光譜中的綠色光是最佳選擇,因?yàn)樘柟庵芯G光的能量最高。然而,絕大多數(shù)植物并不吸收綠光,而是反射綠光,這是因?yàn)椤冈谔柟庾V里,綠光很多,但很不穩(wěn)定。對植物而言,它們并不喜歡綠光,因?yàn)榫G光很難穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化能量?!?/p>
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
有關(guān)綠光,植物是拒絕的,它們將綠光反射掉,所以植物看起來都是綠色的。
太陽能電池板做成綠色的原因
綠色的植物反射太陽光中的綠光,目的是希望穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化能量,這無疑與太陽能電池板所面對的困境極為相似:因無法穩(wěn)定地轉(zhuǎn)化電能,從而影響發(fā)電效率。
眾所周知,太陽能電池發(fā)電的過程往往是這樣的:當(dāng)太陽能電池里的分子吸收太陽光時(shí),某些電子的能量等級(jí)開始提升。分子并不能控制這些能量,所以它將電子轉(zhuǎn)移到不同的分子,從而形成電流。假如電流不穩(wěn)定,那發(fā)電效率則無從談起。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備
Gabor教授認(rèn)為,太陽光線中的綠光非常充裕,然而對植物或者太陽能電池來講,綠光并不受歡迎。電池板在某種特定波長吸收的光線越多,信號(hào)就越波動(dòng),從而讓吸收能量變得低效??傊?,綠光雖強(qiáng),但極不穩(wěn)定,太陽能面板假如想要提高效率,必須避開綠光。
與此同時(shí),Gabor和他的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,提高太陽能電池發(fā)電效率的最佳途徑是吸收兩種不同顏色的太陽光,并且兩種顏色都不要包含綠色。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)此種理論,他們設(shè)計(jì)了一種太陽能電池,該電池能避開太陽光線中的綠光。
在實(shí)驗(yàn)中,他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)不同波長的太陽光數(shù)量發(fā)生改變時(shí),太陽能電池吸收一種光線多,而另一種光線少,從而實(shí)現(xiàn)了能量的穩(wěn)定輸出。
最終,該電池實(shí)現(xiàn)了有效調(diào)節(jié)自身能量的輸入與輸出,起到提高太陽能電池板發(fā)電效率的效果。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與他們此前的預(yù)測驚人一致。
這篇有意思的論文叫《綠色量子光電池中能量流的自然調(diào)控》,已發(fā)表在優(yōu)秀科技期刊《美國化學(xué)協(xié)會(huì)雜志》(ACSJournal)的納米研究板塊。
在筆者看來,假如該太陽能電池最終能從實(shí)驗(yàn)室走向市場,那么在不遠(yuǎn)的將來,我們所見到的太陽能電池板可能就不再是黑色或者藍(lán)色,而是像植物相同的綠色了。