太陽(yáng)能電池不再“看天吃飯” 陰天、夜晚都能用！

:隨著煤、石油、天燃?xì)獾炔豢稍偕Y源的耗盡，人類迫切需要開(kāi)發(fā)可再生的清潔能源。太陽(yáng)能因其突出優(yōu)勢(shì)成為未來(lái)能源的主要形式，一些太陽(yáng)能產(chǎn)品，如太陽(yáng)能電池照明燈、太陽(yáng)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(yáng)能電池嗎？

太陽(yáng)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(yáng)輻射所產(chǎn)生的熱能發(fā)電，而光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體材料的光伏特性效應(yīng)將太陽(yáng)能直接轉(zhuǎn)化為電能。

夜晚能發(fā)電的太陽(yáng)能電池

大多數(shù)人認(rèn)為太陽(yáng)能電池只能在晴朗的白天使用，其實(shí)不然。隨著科學(xué)家們對(duì)太陽(yáng)能電池研究的深入，可在夜晚發(fā)電的太陽(yáng)能電池已經(jīng)被成功研發(fā)出來(lái)了。據(jù)新華網(wǎng)報(bào)道，“全天候”太陽(yáng)能電池的工作原理是：當(dāng)太陽(yáng)光照射到太陽(yáng)能電池時(shí)，并不是所有的太陽(yáng)光都能被電池所吸收并轉(zhuǎn)換為電能，只有部分可見(jiàn)光被有效轉(zhuǎn)換為電能。為此，研究人員在電池中引入一種關(guān)鍵材料，使白天太陽(yáng)光照時(shí)，這一太陽(yáng)能電池光電轉(zhuǎn)換效率略有提高，同時(shí)還能把未被吸收的可見(jiàn)光和近紅外光的能量?jī)?chǔ)存在這種材料中，并在夜晚以單色可見(jiàn)光的形式釋放。此時(shí)，單色可見(jiàn)光又被光吸收劑吸收并轉(zhuǎn)換為電能，從而實(shí)現(xiàn)了太陽(yáng)能電池在白天和夜晚都可以發(fā)電。

此外，據(jù)《科技日?qǐng)?bào)》報(bào)道，澳大利亞國(guó)立大學(xué)也開(kāi)發(fā)出一種屬性奇特的納米超材料，該材料有著納米級(jí)的微結(jié)構(gòu)，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(lái)制作熱光伏電池，并在黑暗中通過(guò)收集熱量來(lái)發(fā)電。

陰雨天也能用的太陽(yáng)能電池

除了夜晚，陰天也能用太陽(yáng)能電池。《科技日?qǐng)?bào)》曾報(bào)道，瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院的研究人員使用鈣鈦礦材料作為捕光設(shè)備，并使用一種有機(jī)空穴運(yùn)輸材料取代傳統(tǒng)電池中使用的電解液。這一方法將染料敏化太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化效率。

相信經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的努力，未來(lái)太陽(yáng)能電池的使用將越來(lái)越普及、便利。

本文由中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所副研究員李風(fēng)煜進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。

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