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太阳能电池

铅图像©Asia Chang / Unsplash

最近的两项创新可能会显著改善效率太阳能电池的发展,以及提高它们的耐受力和成本效益,《独立报》报告。

太阳能电池的工作原理是吸收光波,利用光子的能量将电子从原子上撞开,从而产生电能。

但问题是:不同的光波有不同的能量级别,目前的太阳能电池不能使用低频波长的光。

光沿着一个光谱移动,这个光谱包含了我们看不见的频率范围,比如紫外光——它允许荷瑞修凯恩来发现血迹和红外线,这能让捕食者在黑暗和茂密的树叶中追捕你。

红外线的频率比可见光低,这意味着它的能量更低。

“大多数太阳能电池……是由硅制成的,硅不能对比近红外能量低的光做出反应,”悉尼新南威尔士大学的蒂姆·施密特教授告诉《独立报》

研究人员的解决方案发表在自然光子学该技术是利用被称为量子点的微小半导体来吸收这种低能量的光。

然后量子点利用氧气将光波上传到更高的频率,瞧,你就得到了太阳能电池可以转化为电能的光。

另一项新的创新,发表在自然能源由一个来自日本和中国的研究小组进行的研究,包括优化太阳能电池本身而不是光线。

利用一种叫做钙钛矿的材料,这些研究人员正在开发下一代太阳能电池。钙钛矿柔韧性好,重量轻,而且——关键是——比目前使用的硅电池更便宜。

然而钙钛矿有一个问题:很难用它们制造大型太阳能电池。

“扩大规模要求很高,”OIST路易斯·小野告诉我《独立报》。“材料中的任何缺陷(尺寸越大)都会变得更明显,所以你需要高质量的材料和更好的制造技术。”

研究人员的解决方案是使用多层材料制造更大的太阳能电池,将能量损失降至最低,并减少毒素从电池泄漏的风险。

下一步是在更大的面板上进行测试,商业化更明亮的(,不好意思)未来-希望是在纸牌上。

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