從溫度著手 提升硅基太陽能電池儲能效率
【化工儀器網 行業(yè)百態(tài)】作為一種清潔、可再生的能源形式，太陽能因為其相對成熟的技術受到了廣泛關注，并在逐漸發(fā)展中成為能源結構轉型的重要力量。據Ember提供的數據，2023年全球太陽能發(fā)電量增加了23%。此外，僅在2023年，全球新增裝機容量就超過500GW，這也側面體現了太陽能在全球能源市場中的重要地位。
而在目前主流的太陽能技術中，硅基太陽能電池有占據了重要的位置，是目前應用最廣泛的太陽能電池之一。硅基太陽能電池的工作原理主要基于半導體的光電效應。其優(yōu)點在于穩(wěn)定性、適應性，以及在環(huán)保節(jié)能方面較為突出。但與此同時，硅基太陽能電池的成本高，且容易受到環(huán)境溫度的影響。此外，太陽能生產間歇性難題也不好解決。這些也是目前影響硅基太陽能電池發(fā)展的幾個關鍵問題。科學家也正在針對此尋求突破。就在最近，西班牙科學家引導的團隊從溫度著手，為解決該問題提出了一個新的方案。
所謂間歇性難題，主要源于太陽能發(fā)電的發(fā)電量受天氣變化和晝夜交替的影響，發(fā)電量存在間歇性，這導致能源生產和消費之間存在不匹配。這個問題的突破口其實簡單的說就是通過搭配高效的儲能系統(tǒng)來均衡電力的供給，從而實現穩(wěn)定的電力供應。
西班牙研究團隊創(chuàng)新性的將硅基太陽能電池與分子太陽能儲能系統(tǒng)(MOST)相結合，從而讓分子太陽能存儲效率達到了14.9%。據了解，MOST系統(tǒng)使用的是有機分子，這使得其吸收紫外線等高能光子時能夠通過分子變化捕獲并儲存能量。此外，這些分子還能夠阻擋那些會加熱設備、降低系統(tǒng)效率的光子，起到濾光降溫的作用。將其與硅基太陽能電池結合后，不但電能存儲得到了突破，電池的整體溫度也更易控制。據實驗數據顯示，新設計將太陽能電池的溫度降低了8℃。這意味著，新設計能夠給電池提供更加穩(wěn)定的運行環(huán)境。
而在環(huán)境友好度方面，MOST系統(tǒng)使用的是碳、氫、氧和氮等常規(guī)元素，更具可持續(xù)性。因此，從這點來看，這種新型設備兼顧了性能與環(huán)保，對于助力太陽能電池實現技術層面的提升有重要的意義，是一個持續(xù)關注的新技術方向。
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