據(jù)外媒報道,牛津大學(xué)物理系(Oxford University Physics Department)的研究人員開發(fā)出變革性方法,無需使用硅基太陽能電池板,即可產(chǎn)生更多的太陽能電力。這種創(chuàng)新方法是將一種新的發(fā)電材料涂在背包、汽車和手機等日常物品的表面上。
(圖片來源:牛津大學(xué))
這種新型吸光材料足夠薄且柔韌,幾乎可以應(yīng)用于所有建筑物或普通物體的表面。借助牛津大學(xué)開發(fā)的一項開創(chuàng)性技術(shù),即將多個光吸收層堆疊到一個太陽能電池中,它們可以利用更廣泛的光譜,通過相同數(shù)量的陽光來產(chǎn)生更多的電力。
這種采用多結(jié)方法的超薄材料現(xiàn)已獲得獨立認證,其能源效率超過27%,首次達到與傳統(tǒng)的單層發(fā)電材料(即硅光伏)性能相媲美的程度。日本國家先進工業(yè)科學(xué)技術(shù)研究所(National Institute of Advanced Industrial Science and Technology)在今年晚些時候研究人員的研究發(fā)表之前頒發(fā)了認證。
牛津大學(xué)物理學(xué)博士后研究員Shuaifeng Hu博士表示:“我們僅用五年時間就通過堆疊或多結(jié)方法試驗,將能量轉(zhuǎn)換效率從6%左右提高到超過27%,接近單層光伏電池目前能達到的極限。隨著時間的推移,這種方法有望使光伏設(shè)備實現(xiàn)更高的效率,超過45%?!?
相比之下,目前太陽能電池板的能源效率約為22%。另外,這種新型超薄柔韌材料的多功能性也很關(guān)鍵。其厚度略大于一微米,幾乎比硅片薄150倍。與現(xiàn)有光伏技術(shù)(通常應(yīng)用于硅板)不同,這種材料幾乎可以應(yīng)用于任何表面。
牛津大學(xué)物理學(xué)博士后研究員Shuaifeng Hu博士表示:“我們僅用五年時間就通過堆疊或多結(jié)方法試驗將能量轉(zhuǎn)換效率從6%左右提高到超過27%,接近單層光伏電池目前能達到的極限。隨著時間的推移,這種方法有望使光伏設(shè)備實現(xiàn)更高的效率,即超過45%。”
研究人員認為,這種方法將繼續(xù)降低太陽能的成本,使其成為最可持續(xù)的可再生能源形式。自2010年以來,太陽能電力的全球平均成本已下降近90%,比化石燃料發(fā)電低近三分之一。隨著新材料(薄膜鈣鈦礦等)幫助減少對硅板和專用太陽能發(fā)電場的需求,實現(xiàn)創(chuàng)新有望進一步降低成本。
Wang博士表示:“我們可以設(shè)想,將鈣鈦礦涂層應(yīng)用于更廣泛的表面以產(chǎn)生低成本太陽能,例如汽車和建筑物的車頂,甚至手機的背面。從長遠來看,如果能以這種方式產(chǎn)生更多的太陽能,對使用硅板或建造更多太陽能發(fā)電場的需求就會減少?!?
這項工作具有巨大的商業(yè)潛力,并已開始應(yīng)用于公用事業(yè)、建筑和汽車制造業(yè)。