《研究人员打造新生物太阳能电池技术阴雨天也可用》

  • 来源专题:中国科学院文献情报先进能源知识资源中心 |领域情报网
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2018-07-31
  • 英属哥伦比亚大学的研究人员已经发现了一种新的廉价方式,借助细菌打造的太阳能电池将阳光转变成能量。他们打造的这种太阳能电池产生的电流比之前记录的任何类似装置都要强,而且无论在强光和弱光环境下都同样有效。

      这一革命性的太阳能新技术能够进一步推广到更多的地方,比如说英属哥伦比亚和北欧经常阴天的部分地区。经过进一步的研发与完善,这些生物太阳能电池有可能和传统太阳能电池板板中使用的人造电池同样高效。

      项目负责人,英属哥伦比亚大学化学和生物工程学部门的教授Vikramaditya Yadav称:“我们为英属哥伦比亚研发的这种独特解决方案是让太阳能技术更加经济的重要一步。”太阳能电池是由太阳能板模块构成的,它们能够将阳光转变成为电流。

      之前研究人员也曾打造生物太阳能电池,但他们都致力于提取出细菌用于光合作用的天然染料。那是一个成本昂贵而且复杂的过程,不仅需要使用有毒的溶剂,而且有可能导致染料降解。英属哥伦比亚大学的研究人员提出的解决方案是保留细菌中的这些生物染料。

      他们对大肠杆菌进行基因编辑来产生大量的番茄红素,这种染料让番茄获得了红橙色色彩,而这种染料将光转变成能量的效率特别高。研究人员为大肠杆菌包裹了一层矿物质来充当半导体,并且将其放置到一种玻璃表面上。

      研究人员借助镀膜玻璃充当太阳能电池的一个电极,他们的这个装置获得了每平方毫米0.686毫安的电流密度,比野外的其它生物太阳能电池提高了0.362毫安。Yadav称:“我们创下了生物太阳能电池最高电流密度的记录。我们研发的这些混合材料制造成本低廉而且具有可持续性,而且经过足够的优化之后,它的转化效率完全能够比得上传统的太阳能电池。”

      这一技术节省的成本难以估计,但是Yadav认为这一过程将染料提取的成本降低了十分之一。Yadav称,这项研究的重点在于我们发现了一个不会杀死细菌的过程,因此它们能够无限期的制造生物染料。这种生物太阳能电池技术也拥有着其它的潜在应用,比如说在采矿业、深海探索和其它低光照环境中等。

相关报告
  • 《Halocell 与澳大利亚研究人员合作开发无铅太阳能电池技术》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-05-15
    • 昆士兰大学的研究人员利用锡基钙钛矿太阳能电池实现了 16.65% 的世界纪录认证效率后,宣布他们将与澳大利亚电池制造商 Halocell Energy 合作,推动该技术的商业化。 由澳大利亚生物工程和纳米技术研究所 (AIBN) 的陈鹏领导的研究团队开发了一种2D/3D 锡卤化物钙钛矿光伏电池,为下一代太阳能电池中通常使用的铅提供了无毒替代品。 在标准照明条件下进行测试,锡卤化物器件的峰值效率达到 17.13%,认证效率达到 16.65%,同时在连续一个太阳照射下也能稳定运行超过 1,500 小时。 该研究团队目前正与澳大利亚钙钛矿太阳能电池制造商Halocell合作,推动该技术走出实验室,加速锡基钙钛矿太阳能电池板的商业化生产。 “我们很高兴能与 Halocell 合作,将我们的研究推进到新的阶段,使我们的环保太阳能电池技术更接近实际应用,”陈说道。“我们的原型已经在实验室中展现出强劲的成果,现在的下一步是验证它们在这些受控条件之外的性能。” 陈表示,研究团队已通过联邦政府的经济加速器点燃计划获得了近 20 万澳元(13 万美元)的资金支持,这将使其能够从实验室原型走向实际应用。 他说:“在接下来的 12 个月里,我们将在实验室外、室内和室外环境中测试一系列应用程序。” Halocell 首席执行官 Paul Moonie 表示,此次合作标志着我们朝着推出下一代可持续太阳能技术迈出了重要一步。 “这项计划将有助于打造第一代无铅钙钛矿太阳能电池板,从而开启室内太阳能电池、便携式电子产品和智能家居应用领域价值数百万美元的市场,”他说道。“我们很高兴能够参与这个项目,并助力其快速从前沿研究向实际应用的转变。” 市场研究公司 Navistrat Analytics 发布的数据显示,全球钙钛矿太阳能电池市场规模到 2024 年将达到近 2.487 亿美元,预测到 2032 年的复合年增长率 (CAGR) 将达到 71.5%。 陈教授表示:“市场对既经济高效又环保的太阳能电池的需求巨大。通过用轻质锡替代重金属铅,我们可以提供同等效率且可持续的太阳能技术。”
  • 《Halocell 与澳大利亚研究人员合作开发无铅太阳能电池技术》

    • 来源专题:能源情报网监测服务平台
    • 编译者:郭楷模
    • 发布时间:2025-05-23
    • 昆士兰大学的研究人员利用锡基钙钛矿太阳能电池实现了 16.65% 的世界纪录认证效率后,宣布他们将与澳大利亚电池制造商 Halocell Energy 合作,推动该技术的商业化。由澳大利亚生物工程和纳米技术研究所 (AIBN) 的陈鹏领导的研究团队开发了一种2D/3D 锡卤化物钙钛矿光伏电池,为下一代太阳能电池中通常使用的铅提供了无毒替代品。 在标准照明条件下进行测试,锡卤化物器件的峰值效率达到 17.13%,认证效率达到 16.65%,同时在连续一个太阳照射下也能稳定运行超过 1,500 小时。 该研究团队目前正与澳大利亚钙钛矿太阳能电池制造商Halocell合作,推动该技术走出实验室,加速锡基钙钛矿太阳能电池板的商业化生产。 “我们很高兴能与 Halocell 合作,将我们的研究推进到新的阶段,使我们的环保太阳能电池技术更接近实际应用,”陈说道。“我们的原型已经在实验室中展现出强劲的成果,现在的下一步是验证它们在这些受控条件之外的性能。” 陈表示,研究团队已通过联邦政府的经济加速器点燃计划获得了近 20 万澳元(13 万美元)的资金支持,这将使其能够从实验室原型走向实际应用。 他说:“在接下来的 12 个月里,我们将在实验室外、室内和室外环境中测试一系列应用程序。” Halocell 首席执行官 Paul Moonie 表示,此次合作标志着我们朝着推出下一代可持续太阳能技术迈出了重要一步。 “这项计划将有助于打造第一代无铅钙钛矿太阳能电池板,从而开启室内太阳能电池、便携式电子产品和智能家居应用领域价值数百万美元的市场,”他说道。“我们很高兴能够参与这个项目,并助力其快速从前沿研究向实际应用的转变。” 市场研究公司 Navistrat Analytics 发布的数据显示,全球钙钛矿太阳能电池市场规模到 2024 年将达到近 2.487 亿美元,预测到 2032 年的复合年增长率 (CAGR) 将达到 71.5%。 陈教授表示:“市场对既经济高效又环保的太阳能电池的需求巨大。通过用轻质锡替代重金属铅,我们可以提供同等效率且可持续的太阳能技术。”