新型太阳能电池克服“阳光过剩”问题

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参考消息网10月14日报道 据《美国大众机械》月刊网站10月9日报道,虽然看似违反直觉,但太阳能电池板确实存在阳光照射过多的问题。据世界经济论坛称,当天气太热时(例如热浪期间),太阳能电池板的产量可能会下降 10% 至 25%。这个问题已经存在多年,可能会阻止更多的人采用太阳能电池板。太阳能电池板在 20 世纪 70 年代成为美国人可用的能源。随着全球能源需求持续上升以及世界许多地区逐渐远离化石燃料,效率变得越来越普遍,已成为可持续能源生产的关键因素。由于气候变化,热浪变得越来越普遍。现在,英国科学家可能已经发现了一种利用多余热量并将其转化为化学能来发电的方法。太阳能电池板阵列中的每个传统太阳能电池都有一个硅半导体层,旨在吸收太阳的光子或光粒子,并将其转化为电能。光子将能量传递给半导体材料内的电子,使它们移动。这种运动在电池内部产生电流。太阳能电池板的一般工作温度范围为15摄氏度至35摄氏度,但由于其优异的吸热性能,可以吸收多余的热量。即使外界温度为 29°C,面板温度也达到 65°C。此时,每个太阳能电池电路中的电子开始跳跃。这种不稳定性会导致电压下降和效率降低。这项新研究超越了太阳能电池,基于硅基光电化学流动电池(PEC)。它还具有一个随着温度的升高而提高效率的存储系统。研究结果发表在八月份的《美国化学物理杂志》上。该系统与传统的太阳能电池板技术类似,但有一个重要的区别。这是当电池表面发生化学反应时,促进电力传输。该研究的合著者、英国拉夫堡大学的 Daoyuan Bae 博士在一封电子邮件中表示:“根据电解质中化学物质(存储和携带电荷)的类型,电能可以转化为其他化学物质或作为化学能存储在电解质中。” PEC液流电池有两个主要操作步骤。首先,光电探测器吸收光并产生电能。这会导致 PEC 电池本身和电解质之间的界面发生化学反应。 “最近的实验表明,一定量的热量可以加速化学反应Pei 在一封电子邮件中表示:“这意味着存在一个可以有效利用热量而不会使电池过热的温度范围。这种更高能量转换的最佳温度约为 45 摄氏度。超过这个阈值,温度会升高,并会降低 PEC 电池的效率。这个阈值根据所使用的材料而变化,但 Pei 指出:随着温度升高,更多的物质会出现在电池中。” 粘附到电池的表面。a,从某个点开始,它变得过量。 PEC 流动电池有望比传统太阳能电池板技术吸收更多的阳光,但它们必须克服支付 Pei 所说的“费用”来启动必要的化学反应的致命弱点。这种“浪涌”降低了电池的整体效率。与普通太阳能电池板相比,这些电池也特别容易受到腐蚀。虽然标准太阳能电池可能仍然是 基本d在绿色能源革命的长河中,裴仍然认为PEC液流电池有很多好处。它们特别擅长储存能量,并且在需要独立于主电网的情况下非常有用。它还更简单,因为它不需要布线或其他类型的传统电气连接。事实上,一些研究人员将 PEC 细胞称为“人造叶子”。由于目前的效率和腐蚀问题,裴对使用 PEC 技术生产氢气或减少碳排放持怀疑态度。不过,他指出,依靠氧化还原化学反应来发电的氧化还原电池可能是PEC电池的更好选择。 “与其他化学转化过程不同,氧化还原电池需要低浪涌,并且不需要气体或产品过滤过程,”他说。他说,这些创造性的解决方案在不久的将来将变得至关重要。 (文毅编辑)

(点评人:王云海)
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