從溫度著手 提升硅基太陽能電池儲(chǔ)能效率
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】作為一種清潔、可再生的能源形式，太陽能因?yàn)槠湎鄬?duì)成熟的技術(shù)受到了廣泛關(guān)注，并在逐漸發(fā)展中成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要力量。據(jù)Ember提供的數(shù)據(jù)，2023年全球太陽能發(fā)電量增加了23%。此外，僅在2023年，全球新增裝機(jī)容量就超過500GW，這也側(cè)面體現(xiàn)了太陽能在全球能源市場(chǎng)中的重要地位。
而在目前主流的太陽能技術(shù)中，硅基太陽能電池有占據(jù)了重要的位置，是目前應(yīng)用最廣泛的太陽能電池之一。硅基太陽能電池的工作原理主要基于半導(dǎo)體的光電效應(yīng)。其優(yōu)點(diǎn)在于穩(wěn)定性、適應(yīng)性，以及在環(huán)保節(jié)能方面較為突出。但與此同時(shí)，硅基太陽能電池的成本高，且容易受到環(huán)境溫度的影響。此外，太陽能生產(chǎn)間歇性難題也不好解決。這些也是目前影響硅基太陽能電池發(fā)展的幾個(gè)關(guān)鍵問題?？茖W(xué)家也正在針對(duì)此尋求突破。就在最近，西班牙科學(xué)家引導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)從溫度著手，為解決該問題提出了一個(gè)新的方案。
所謂間歇性難題，主要源于太陽能發(fā)電的發(fā)電量受天氣變化和晝夜交替的影響，發(fā)電量存在間歇性，這導(dǎo)致能源生產(chǎn)和消費(fèi)之間存在不匹配。這個(gè)問題的突破口其實(shí)簡單的說就是通過搭配高效的儲(chǔ)能系統(tǒng)來均衡電力的供給，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
西班牙研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性的將硅基太陽能電池與分子太陽能儲(chǔ)能系統(tǒng)(MOST)相結(jié)合，從而讓分子太陽能存儲(chǔ)效率達(dá)到了14.9%。據(jù)了解，MOST系統(tǒng)使用的是有機(jī)分子，這使得其吸收紫外線等高能光子時(shí)能夠通過分子變化捕獲并儲(chǔ)存能量。此外，這些分子還能夠阻擋那些會(huì)加熱設(shè)備、降低系統(tǒng)效率的光子，起到濾光降溫的作用。將其與硅基太陽能電池結(jié)合后，不但電能存儲(chǔ)得到了突破，電池的整體溫度也更易控制。據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，新設(shè)計(jì)將太陽能電池的溫度降低了8℃。這意味著，新設(shè)計(jì)能夠給電池提供更加穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境。
而在環(huán)境友好度方面，MOST系統(tǒng)使用的是碳、氫、氧和氮等常規(guī)元素，更具可持續(xù)性。因此，從這點(diǎn)來看，這種新型設(shè)備兼顧了性能與環(huán)保，對(duì)于助力太陽能電池實(shí)現(xiàn)技術(shù)層面的提升有重要的意義，是一個(gè)持續(xù)關(guān)注的新技術(shù)方向。
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