(洛桑19日综合电)阳光,透过窗口照进房里,让人心情愉快。在不久的将来,照亮居住环境的自然光也许还可以有其他用处。根据瑞士科学家的研究,透明太阳能板的效率达到了新高,为发电窗铺平道路,可在未来为房屋和电器供电。
染料敏化太阳能电池(dye-sensitized solar cell,缩写为DSC),是一种低成本的太阳能电池,利用附在半导体表面的光敏染料将可见光转化为能量。
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之前的DSC电池版本大都依赖阳光直射,但洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家已制造出透明光敏剂,可“吸附”可见光谱中的光。
灵活性高 造价低廉
这项研究的作者写道:“我们的研究成果为高性能DSC的使用创造了很好的条件,可为低功率电子设备供电或作电池替代品,应用前景广阔。”这项研究已发表在科学杂志《自然》上。
DSC太阳能电池板透明多彩、灵活性高、造价低廉,目前已用于天窗、温室和玻璃幕墙。
2012年,瑞士科技会议中心成了首个使用DSC科技的公共建筑。
2017年,哥本哈根国际学校为其新建筑举行落成典礼,该栋建筑的外部装上了大约1万2000块具备DSC科技的蓝色透明太阳能板,每年提供约300兆瓦时的电力,满足学校一半以上的能源需求。
转能效率提高至30%
尽管发电窗已推出市场多年,但由于发电能力有限,比不上传统太阳能电池,经常受到用户抱怨。但EPFL团队的研发取得了突破性进展,有望克服这种情况。
在新分子的设计中,DSC电池转能效率得到了大大的提升,在太阳直射下提高超过15%,在环境光下提高30%,而目前商业太阳能电池板平均效率只有约20%。
新一代DSC电池也证实具备“长期运作稳定性”,可运作至少500小时。
具有成本效益的可再生能源在全球范围内的需求与日俱增,而这种将阳光转化为电能的发明有巨大的市场潜力,有望满足这一需求。
玻璃窗尤其蕴藏着很大的潜力:想象一下整栋摩天大厦变成垂直太阳能农场的景象。
早在2017年,密歇根州立大学的团队开发了一种新型太阳能聚光器,被放在窗户下可产生太阳能。这种透明太阳能技术预计可供应美国约40%的能源需求。
在欧洲,今年夏季太阳能发电占欧盟国家发电量的12.2%,创下历史新高。
据欧盟委员会称,根据目前趋势,到2040年,太阳能有潜力满足欧盟国家高达20%的电力需求。
目前地球上大部分太阳能都没被采集,如果周围每一扇窗户都能采集太阳能,全球各国能源结构有望出现变化。
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