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科技前锋:叶绿素太阳能电池

作者:ag88环亚国际时间:2019-03-31 09:10浏览:

  科技前锋:叶绿素太阳能电池

  现在,全球每年至少要耗费13太瓦(1太瓦=1万亿瓦)动力。石油等化石动力的不行再生性,决议了人们有必要寻觅其替代品。

  功率达12万太瓦的太阳便进入了人们的视野。理论上,只需搜集1小时的太阳能,就可满意人类全年的动力需求。

  为了有用地搜集太阳能,人们尝试了各种办法,比方开发大面积、高效、低本钱的太阳能电池。现在已有产业化的晶体硅(单晶硅、多晶硅)太阳能电池,部分投产的薄膜电池(非晶/微晶硅硅基薄膜、碲化镉和铜铟镓硒),以及首要处于研讨中的染料敏化电池、有机薄膜电池等。

  一种叶绿素太阳能电池,由于尽可能仿照了自然界中的光合作用而备受重视。

  从阳燧取火到太阳能电池

  说起来,人类使用太阳能的前史古已有之。公元前9世纪,中国人开端用阳燧(凹面镜)聚光取火。公元7世纪,开端使用凸透境集合太阳能取火。

  到了近代,太阳能的使用变得遍及。1950年代,太阳能使用范畴获得两项严重技能打破:一是1954年美国贝尔实验室研制出6%的实用型单晶硅电池,二是1955年以色列Tabor提出选择性吸收外表概念和理论并研制成功选择性太阳吸收涂层。这两项打破为太阳能使用的遍及使用奠定了技能根底。

  1970年代以来,鉴于惯例动力供应的有限性和环保压力的添加,许多国家掀起了开发使用太阳能的热潮。

  几十年时刻,太阳能使用技能在研讨开发、商业化出产、商场开辟方面都获得了长足发展,成为国际快速、稳定发展的新兴产业之一。比方,晶体硅(单晶硅、多晶硅)太阳能电池现在已有广泛产业化规划,薄膜电池也有部分投产。

  现在,要想大规划地推行太阳能技能,光能转化功率和能量的有用贮存是两个绕不开的大难题。

  晶硅电池的光电变换功率理论上最高可达32%,现在产业化水平在14%-18%之间。但居高不下的制作本钱,大大约束了其使用范围。现在晶硅电池的理论使用寿命是20年(实践运营中还要考虑到电池面的清洁,以及恶劣气候带来的意外损害等状况),在全使用期的发电价格约为同期传统电价的2倍。

  一些新开发的高功率太阳能电池面板造价更为昂扬。比方,一种转化功率高达41%的复合型光合电池,10厘米见方造价就达数千美元,而电压仅为0.5伏。连创造这种电池的德国夫琅禾费太阳能研讨所所长艾克韦伯都以为:这样高的价格,真要买来装置,谁都会犹疑的。

  此外,怎么贮存能量也是难题之一。

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