鉅大LARGE | 點擊量:1016次 | 2020年04月08日
人造樹葉吸收太陽光子來發電
理論上,只要收集1小時的太陽能,就可以滿足人類全年的能源需求
不管如何提高發動機效率,如何采取節能措施,化石燃料的不可再生性,決定了它在人類能源發展歷程中終究是個華麗的配角。這個配角在舞臺上的表演也日漸力不從心了,全球每年要消耗的能源為13太瓦(1太瓦=1萬億瓦),這個數字還在不斷上升。
面對如此嚴峻的能源形勢,科學家和普通公眾不約而同地將目光投向頭頂上的大火球,那可是功率達12萬太瓦的能量源。理論上,只要收集1小時的太陽能,就可以滿足人類全年的能源需求。
雖然太陽能早已成為一個我們耳熟能詳的概念,但總感覺只聽樓梯響,不見人下來,看看路燈頂上,以及概念建筑上的太陽能電池板,總覺得這種能源離我們似乎還很遠。
太陽能電池的瓶頸
過去的幾十年里,太陽能電池的效率有了長足的發展,但居高不下的制造成本仍大大限制了其使用范圍。也有科學家提出以量取勝的方法:將不宜居住和耕作的沙漠都鋪上太陽能電池板,理論上,只要一半面積的沙漠(65萬平方公里)就可以滿足人類每年的能源需求。
且不論這個方法中的電池板由誰買單,單單是電力傳輸和電池日常維護都不是能輕易解決的問題,畢竟,沙漠戈壁可不像我們家的屋頂和后花園。
目前,太陽能電池的理論使用壽命是20年,注意,這只是理論壽命!實際運營中,還要考慮到電池面的清潔,以及惡劣天氣帶來的意外損傷等情況。并且,制造成本著實不便宜,以目前常用的硅太陽能電池為例,在全使用期的發電售價是同期傳統電價的2倍。
新開發的高效率太陽能電池面板的制造費就更為昂貴了,特別是那種轉化效率達41%的復合型光合電池,一塊10厘米見方的電池造價高達數千美元,而電壓只有0.5伏,要想得到足以供家庭使用的太陽能電池板,要將成千上萬片這樣的小單元拼合起來。連發明這種電池的德國夫瑯禾費太陽能研究所所長艾克韋伯都認為:這樣高的價格,真要買來安裝,誰都會猶豫的。當然,隨著加工技術的發展,諸如顏料敏化型電池、有機薄膜電池等新電池的出現,其生產成本有望降低。
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