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有什么妨礙了太陽能光伏電池“瘦身”?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:390次  |  2023年06月06日  

上帝說,要有光,于是世界便有了光。陽光是萬物生長生活所必需的因素之一,好像是取之不盡用之不竭的,因而太陽能也成為風(fēng)能、水能之后最被大眾看好的將來式能源。之所以加上將來式前綴,是因?yàn)槟壳疤柲苓€處于初級(jí)發(fā)展階段。并且雖然太陽能資源優(yōu)點(diǎn)較多,但因?yàn)槟茉崔D(zhuǎn)化能力較弱、對(duì)資源的利用程度不夠,致使國內(nèi)太陽能產(chǎn)業(yè)一直呈過剩現(xiàn)象。


太陽能的發(fā)展大概要追溯到19世紀(jì)中期,那時(shí)候運(yùn)用蒸汽動(dòng)力萌生電能的相關(guān)發(fā)明讓人們意識(shí)到,熱能和電能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,而太陽能,則是萌生熱能的最筆直來源。發(fā)展到今朝,民用市場中使用較多的大概還是太陽能電池板,它能夠通過吸收太陽光,將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)筆直或間接轉(zhuǎn)換成電能。


太陽能電池與鋰離子電池的差別


太陽能電池板由多塊太陽能電池拼接而成,只要接觸到太陽光,瞬間便能夠輸出電壓以及在有回路的情況下萌生電流。假如不考慮技術(shù)因素,單就太陽能—電能的轉(zhuǎn)化而言,太陽能電池?zé)o疑是能夠秒殺當(dāng)下所有類型電池的完美選擇。不過太陽能電池多用于交通范疇、通信范疇以及特種范疇等大型固定場所,關(guān)于目前正在快速發(fā)展的消費(fèi)電子品行業(yè)仿佛影響不大。假如有一天太陽能電池能夠瘦身成功并且使用到移動(dòng)電子設(shè)備當(dāng)中,帶來的必將是整個(gè)科技產(chǎn)業(yè)整體方向的轉(zhuǎn)變。


今朝的大部分智能電子產(chǎn)品都是用的可循環(huán)充電的鋰離子電池。尤其是移動(dòng)電子設(shè)備,因?yàn)檩p靈便攜和使用功能多等特點(diǎn),用戶在使用過程中不受環(huán)境場合限制,而且操作時(shí)間長,所以鋰離子電池雖有續(xù)航弱點(diǎn),還是成為最普遍的選擇。

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雖然太陽能電池與鋰離子電池聽起來是同一類產(chǎn)品,但其實(shí)不盡然,二者之間還是存在最本質(zhì)的差別的。簡單來說,太陽能電池是一種發(fā)電設(shè)備,其本身并不能夠筆直儲(chǔ)蓄電能,而鋰離子電池則是蓄電池的一種,而且能夠繼續(xù)蓄電以供用戶使用。


跟鋰離子電池一比較,太陽能電池的一個(gè)劣勢(shì)便顯露無余,那就是不能夠脫離陽光的照射,將太陽能轉(zhuǎn)化為電能是與日照實(shí)時(shí)同步的,因此對(duì)太陽能來說,惟有白天甚至惟有晴天才是自己的主場,但無法像鋰離子電池相同只要蓄滿電,就能夠完全擺脫時(shí)間和環(huán)境的限制,靈活使用。


太陽能電池瘦身難點(diǎn)


因?yàn)樘柲茈姵乇旧聿⒉荒艽鎯?chǔ)電能,關(guān)于實(shí)際使用來說是一個(gè)非常大的bug,所以研發(fā)人員靈機(jī)一動(dòng),將太陽能電池與超大容量的蓄電池聯(lián)合使用,蓄電池是太陽能供電系統(tǒng)中使用較多的一類大容量蓄電池。兩種產(chǎn)品的結(jié)合,使本來體積就不小的太陽能電池變得更加龐大,假如想要使用到移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中,就非得先經(jīng)歷瘦身的過程。


因?yàn)槟茉崔D(zhuǎn)化率不高,太陽能電池的日照面積通常較大,這是其瘦身途中面對(duì)的第一大技術(shù)難點(diǎn)。當(dāng)下太陽能轉(zhuǎn)化率的極限是24%左右,跟昂貴的太陽能面板制作相比,除非大面積使用,否則實(shí)用性會(huì)大打折扣,更不用提用于移動(dòng)設(shè)備當(dāng)中了。

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因?yàn)槟茉崔D(zhuǎn)化率不高,所以太陽能電池的日照面積通常較大。


太陽能電池該要怎么樣瘦身?


將太陽能電池與可循環(huán)蓄電的鋰離子電池結(jié)合使用是當(dāng)前科研人員研發(fā)的方向之一,也是太陽能電池移動(dòng)化的一種有效途徑。最常見的太陽能電池便攜產(chǎn)品莫過于移動(dòng)電源。通過將光能轉(zhuǎn)換成電能并儲(chǔ)藏在內(nèi)置的鋰離子電池里,太陽能移動(dòng)電源可以給手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、平板電腦等產(chǎn)品充電,既節(jié)能又環(huán)保。


真正能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的太陽能電池重要分兩大類:第一類是晶硅電池,包括多晶硅和單晶硅電池,這類占市場份額80%以上;第二類是薄膜電池,又細(xì)分為非晶硅電池,其工藝簡單,成本低,但效率低,有衰退跡象。


薄膜太陽能電池的厚度惟有數(shù)毫米,而且可以彎曲卷折,還能夠采用多種不同的材質(zhì)作為基板材料,它能夠與鋰離子電池筆直對(duì)接充電,這意味著,將太陽能電池發(fā)展成為新型環(huán)保充電器,還是非常有可能的。并且這類充電器可以以不同的形狀呈現(xiàn),攜帶會(huì)更加方便,比如掛在書包上或者衣服上,便能夠給手機(jī)充電,續(xù)航問題也就迎刃而解了。


今朝很多研發(fā)者認(rèn)為石墨烯材質(zhì)的鋰離子電池是處理移動(dòng)電子設(shè)備電池續(xù)航能力的緊要沖破口,假如能夠有效提升太陽能電池單位面積的轉(zhuǎn)化率,那么隨時(shí)隨地移動(dòng)充電的酷炫形式,將會(huì)成為將來能源使用問題的完美方式。


太陽能是大自然最慷慨的饋贈(zèng),只是太陽能的利用目前還不是很普及,利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題。惟有有效提升單位面積內(nèi)太陽能的轉(zhuǎn)化率,才能夠有效利用能源,實(shí)現(xiàn)太陽能——電能的完美過渡,到那時(shí),太陽能電池的移動(dòng)化也將不再是問題了。


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