得益于“革命性”新材料,你的背包未来可能还能产生太阳能
这可能会改变游戏规则。
一种新开发的材料可能即将彻底改变太阳能。研究人员使用所谓的“多结”方法制造出这种材料,其效率已经高于许多传统太阳能电池板,同时又足够薄、足够柔韧,可以融入日常物品中。
正如学者弗兰斯堡和林内尔著名的解释:“太阳是一团炽热的气体,是一个巨大的核熔炉”。因此,它是巨大的,我们的意思是巨大的,动力源,输送约44千万亿瓦相当于每年向地球表面排放 4,400 万个大型发电厂的发电量。
因此,利用这种能源作为可再生能源是显而易见的举措。然而,在实践中,事情要复杂得多:巨大的可能对气候有好处,但它们经常很糟糕野生动物,减少生物多样性,有时甚至取代自然生态系统例如森林。
不过,到目前为止,屋顶安装的太阳能电池板等其他选择功率较低且价格昂贵,这是高效收集太阳能的唯一选择。至少到目前为止是这样——因为有了牛津大学的这项新发明,我们可能即将看到收集太阳能的方式发生巨大转变。
牛津大学物理学玛丽居里行动博士后研究员王俊科在一篇论文中表示:“通过使用可用作涂层的新材料,我们已经证明,我们可以复制硅,并且性能优于硅,同时还具有灵活性。”陈述在发展方面。“这很重要,因为它承诺提供更多的太阳能,而不需要那么多的硅基电池板或专门建造的太阳能发电场。”
本质上,该团队创造了一种集太阳能收集特性的三重优势于一身的材料:廉价、高效、极其实用。
这种新材料由多个吸光层构成,能够吸收更广泛的光谱,按照太阳能技术标准,其效率极高。事实上,它已经通过独立验证,能效超过 27% - 这听起来可能不多,但它“接近单层光伏电池目前所能达到的极限”,牛津大学物理学博士后研究员 Shuaifeng Hu 解释道。
但胡教授认为,这一早期的成功仅仅是一个开始。他指出:“我们仅用了五年时间就通过堆叠或多结方法试验,将能量转换效率从 6% 左右提高到了 27% 以上。我们相信,随着时间的推移,这种方法可以使光伏设备实现更高的效率,超过 45%。”
但与此同时,这种材料很薄——厚度仅为一微米,几乎比硅晶片薄 150 倍,声明指出——并且足够灵活,可以应用于几乎任何物体的表面,从建筑物和道路,甚至背包或手机。
该项目负责人、牛津大学物理系可再生能源教授亨利·斯奈斯表示,此类创新“可以成为一个新兴产业的平台;利用现有建筑、车辆和物体制造材料,以更可持续、更廉价的方式产生太阳能。”
将太阳能收集技术推广到日常生活中是近年来非常流行的想法:我们已经看到了可以当你开车经过它上面时,理论上我们已经拥有建造太阳能发电房屋所需的一切,。随着太阳能发电效率越来越高,而且越来越多比化石燃料能源更便宜? 一些专家现在相信太阳能供电的未来已经到来。
斯奈斯表示:“迄今为止,英国对太阳能的考虑还仅仅停留在建设新的太阳能发电场的层面,但真正的增长将来自于商业化创新。”
“供应这些材料将成为全球绿色经济中一个快速增长的新兴产业,我们已经证明英国正在创新并在科学上处于领先地位,”他补充道。“然而,如果没有新的激励措施和更好的途径将这种创新转化为制造业,英国将失去引领这一全球新兴产业的机会。”