热电资料有望降低光伏财产本钱

炎天曾经到，光伏财产却照旧寒意未消。2011年，全球光伏财产因经济阑珊、欧盟增添补助、产能过剩、价钱混战等要素进入穷冬。



　　抛开外部要素，制约光伏财产安康开展的首要要素仍是效率和本钱。经由业界的不时探究和起劲，现已在技能上屡有打破。比方，日本科学技能复兴机构联袂东京大学研宣布了全球最薄、最轻的有机太阳能电池，厚度仅1.8—1.9微米，只要家用保鲜膜的1/5厚，可以像头发一样弯曲，且无需复杂的工程和高价设备，可完成低本钱出产。在技能探究的还，曩昔不断被业界无视的热电资料，近年来也开端渐渐重回人们的视野。



　　所谓热电资料，理论上说是一种应用非可见光的发电资料。早在半个世纪前，人们就胡想将热电资料与可见光太阳能发电连系起来开拓。1954年，太阳能前驱玛丽亚·特尔克斯用热电资料接收太阳热量，并成功将热能转化为电能。20世纪50年月末，硅太阳能电池的效率进步到6%—8%，而热电资料的效率却仍然坚持在1%。因而，重生的太阳能光伏财产敏捷崛起。20世纪70—80年月，硅太阳能电池板开端很多呈现在屋顶上。



　　虽然工艺不时完美和提高，太阳能电池的转换率仍然阻滞在15%—20%之间，第一代晶硅电池的效率和本钱似乎已到达极限，难以打破，而新的热电资料则有能够处理这些问题。2007年，美国麻省理工学院的学者开端考虑可否从新发掘这种资料，协助太阳能电池充沛应用大局部波长的阳光。假如将热电资料和光伏太阳能电池两者连系运用，既可以引导高能光子，给电池降温，还可充沛应用一切的阳光波段。



　　理论上讲，连系热电和光伏这两种形式的方法是分谱太阳能电池，它可依据波长将阳光分隔应用。这种电池的效率将是规范硅太阳能电池的1.5倍，但完成分谱需求聚光器和分光棱镜，这添加了本钱。美国哥伦比亚大学的研讨人员采用一种基于量子点的资料，可以只让电子经过而不让光子经过，确保热量不会被光子从热电资料的热端带到冷端，双方可以一直维持较大的电压差，然后进步热电资料的效率。假如把这种热电资料和光伏发电连系起来，再加上用它截获的光能来烧水，动力效率可以到达50%。



　　美国亚利桑那大学的查尔斯·斯塔福德还发现一种多酚乙烯聚合物，经过选择分子链上的功用团，有望做到让电子按必然的偏向活动，光子在这种资料中则好像堕入了蜘蛛网。如许也能完成20%—25%的太阳能应用率，高于现有的光伏发电系统。更主要的是，这种聚合物完全可以像通俗的涂料一样刷到屋顶或墙上，然后接上电极，就能用太阳能发电了。



　　在动力和情况问题日趋遭到存眷的布景下，假如热电资料和太阳能发电有用连系，不掉为一条破解光伏财产受制于本钱和效率窘境的有用路子。