新型高效太陽(yáng)能電池系統(tǒng)

李忠東

提起太陽(yáng)能電池，你可能想到的是一塊塊玻璃平板，其實(shí)，新型太陽(yáng)能電池可不再是老樣子，它們?cè)煨透鳟?、?chuàng)新力十足，發(fā)電效率高，更是引人注目。讓我們看看它們變身后的樣子吧。

球狀太陽(yáng)能電池 日本一家公司推出了更加高效的球狀太陽(yáng)能電池，它看起來(lái)就像是舞池里閃閃發(fā)亮的燈光球，而生產(chǎn)成本只是傳統(tǒng)平板太陽(yáng)能面板的一半。它其實(shí)是由一個(gè)個(gè)直徑1.8毫米的固體硅單元組成，高度透明，可安置在不同的節(jié)能設(shè)備上。獨(dú)特的外觀設(shè)計(jì)使其最大限度地暴露在陽(yáng)光之下，從各個(gè)方向采集太陽(yáng)能，接收來(lái)自不同角度的反射光和散射光，比平板太陽(yáng)能面板更加高效。球狀太陽(yáng)能電池的最大優(yōu)勢(shì)是無(wú)需考慮太陽(yáng)能電池板的朝向問(wèn)題，省去復(fù)雜的太陽(yáng)能追蹤系統(tǒng)。另外，球狀設(shè)計(jì)對(duì)表面積的要求相對(duì)較少，更小的空間里可放置更多太陽(yáng)能電池。它可用于各種彎曲表面，高透明度使得它成為太陽(yáng)能窗戶(hù)、屋頂?shù)暮貌牧希饶馨l(fā)電又能作為裝飾用，真是一舉兩得。

旋轉(zhuǎn)太陽(yáng)能電池 美國(guó)V3太陽(yáng)能公司設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)研制的自旋電池外表優(yōu)雅，放在一個(gè)獨(dú)特的錐形支架上，占據(jù)的空間非常小，而且可以全角度吸收太陽(yáng)能。一個(gè)1米直徑的錐形支架上，裝著幾百個(gè)三角形的光伏電池，包裹在一個(gè)“密封外透鏡聚光器”里面。光伏旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力來(lái)自少量的太陽(yáng)能電力和磁懸浮系統(tǒng)，噪聲減少，也幾乎無(wú)需保養(yǎng)。第三方機(jī)構(gòu)驗(yàn)證的結(jié)果表明，它比普通的靜態(tài)太陽(yáng)能背板發(fā)電效率高20倍。由于能夠自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，溫度則從未超過(guò)35℃，避免了傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池過(guò)熱的大問(wèn)題，非常耐用。

柔性太陽(yáng)能電池 美國(guó)洛杉磯新創(chuàng)公司研制的是一種柔性太陽(yáng)能電池，它使用的是由銅、銦、鎵、硒四種元素合成的黃銅礦結(jié)晶薄膜，可以伸縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、擠壓變形而不失去性能。電池柔軟無(wú)比，攜帶時(shí)可像墻紙一樣被卷起來(lái)，能貼附于任何物體的表面，很適合農(nóng)村地區(qū)和便攜式項(xiàng)目。它光吸收能力強(qiáng)，發(fā)電穩(wěn)定性好，轉(zhuǎn)化效率高，白天發(fā)電時(shí)間長(zhǎng)，發(fā)電量大，生產(chǎn)成本低，而且能源回收周期短，比傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池優(yōu)勢(shì)明顯，比如質(zhì)量輕65%，發(fā)電效率則要高出10%。

“向日葵”太陽(yáng)能集中器 美國(guó)國(guó)際商用機(jī)器公司的研究人員從向日葵身上獲取靈感，開(kāi)發(fā)整體呈弧形的向日葵面板，面板后面安裝6個(gè)太陽(yáng)能電池。它利用數(shù)個(gè)反射鏡將陽(yáng)光聚焦到轉(zhuǎn)換器芯片上，正面的鏡面陣列可以把日光強(qiáng)度提高2 000倍，將從陽(yáng)光中所收集的80%多的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能。這種光電系統(tǒng)能在缺少可持續(xù)能源、缺少飲用水和相對(duì)寒冷的地區(qū)建造，成本只有類(lèi)似系統(tǒng)的1/3。

太陽(yáng)能屋頂 2016年10月30日，由美國(guó)兩家公司聯(lián)合設(shè)計(jì)的太陽(yáng)能屋頂在洛杉磯環(huán)球影城亮相。它直接把太陽(yáng)能板和屋頂瓦片整合在一起，在太陽(yáng)能板上覆蓋了一層有色透光膜，然后蓋上高強(qiáng)度的鋼化玻璃作為保護(hù)，這層鋼化玻璃的強(qiáng)度超越了現(xiàn)有的所有瓦片材料。設(shè)計(jì)者之一 —特斯拉公司推出的二代家用儲(chǔ)能電池Powerwall 2.0，容量14千瓦時(shí)。太陽(yáng)能屋頂與Powerwall 2.0電池強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手，可為整個(gè)家庭和車(chē)輛用電提供100%的可再生能源。

太陽(yáng)能發(fā)電窗戶(hù) 美國(guó)新創(chuàng)公司推出了一種類(lèi)似車(chē)膜的半透明涂層，涂抹或粘貼在窗戶(hù)玻璃上，就能通過(guò)太陽(yáng)能進(jìn)行發(fā)電，使每一扇窗戶(hù)成為一個(gè)清潔能源發(fā)電站。由于能量轉(zhuǎn)化率極高，發(fā)出的電量是傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板的50倍，因此一年內(nèi)就可以收回成本，而傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池板可能需要11年。普通太陽(yáng)能系統(tǒng)都需要直射的太陽(yáng)光，而這種涂層在背陰的地方甚至只有人造光源的地方也能發(fā)電。這種涂層玻璃發(fā)電的同時(shí)不會(huì)影響玻璃的自然功能，而且該涂層可以呈現(xiàn)出多種顏色，就像是給窗戶(hù)加上了一個(gè)濾光片。endprint