太阳能电池不再“看天吃饭” 阴天、夜晚都能用!

2017年06月23日14:43  来源:人民网-科普中国
 
原标题:太阳能电池不再“看天吃饭” 阴天、夜晚都能用!

随着煤、石油、天燃气等不可再生资源的耗尽,人类迫切需要开发可再生的清洁能源。太阳能因其突出优势成为未来能源的主要形式,一些太阳能产品,如太阳能电池照明灯、太阳能电池加热器等也已为大多数人所熟知,但你了解可以全天候发电的太阳能电池吗?

太阳能发电主要有两种形式,光热发电和光伏发电。光热发电是利用太阳辐射所产生的热能发电,而光伏发电是利用半导体材料的光伏特性效应将太阳能直接转化为电能。

夜晚能发电的太阳能电池

大多数人认为太阳能电池只能在晴朗的白天使用,其实不然。随着科学家们对太阳能电池研究的深入,可在夜晚发电的太阳能电池已经被成功研发出来了。据新华网报道,“全天候”太阳能电池的工作原理是:当太阳光照射到太阳能电池时,并不是所有的太阳光都能被电池所吸收并转换为电能,只有部分可见光被有效转换为电能。为此,研究人员在电池中引入一种关键材料,使白天太阳光照时,这一太阳能电池光电转换效率略有提高,同时还能把未被吸收的可见光和近红外光的能量储存在这种材料中,并在夜晚以单色可见光的形式释放。此时,单色可见光又被光吸收剂吸收并转换为电能,从而实现了太阳能电池在白天和夜晚都可以发电。

此外,据《科技日报》报道,澳大利亚国立大学也开发出一种属性奇特的纳米超材料,该材料有着纳米级的微结构,由黄金和氟化镁组成,能向特定方向发出辐射,还能改变形状发出特殊的光。这种材料可以用来制作热光伏电池,并在黑暗中通过收集热量来发电。

阴雨天也能用的太阳能电池

除了夜晚,阴天也能用太阳能电池。《科技日报》曾报道,瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员使用钙钛矿材料作为捕光设备,并使用一种有机空穴运输材料取代传统电池中使用的电解液。这一方法将染料敏化太阳能电池的转化效率提高到了15%,在阴天和人造光环境下也具有较高的转化效率。

相信经过科学家们的努力,未来太阳能电池的使用将越来越普及、便利。(庄晶)

本文由中国科学院化学研究所副研究员李风煜进行科学性把关。

(责编:严远、韩庆)
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