《科学家研发太阳能电池板防雪涂层》

  • 来源专题:能源情报网信息监测服务平台
  • 编译者: guokm
  • 发布时间:2022-01-13
  • 近年来,太阳能发电设备装机容量不断提高,但在寒冷多雪地区太阳能电池板易被雪覆盖,导致发电效率下降。密歇根大学科学家研发了一种透明涂层,可减少太阳能电池板上的冰雪堆积,使得太阳能电池板冬季发电效率达到85%。该研究成果近日发表在《先进材料技术》上。

    密歇根大学材料科学与工程教授Anish Tuteja表示,寒冷多雪气候下,太阳能电池板发电量会减少80%—90%,这也成为普及太阳能发电的不利条件。该团队在研究除冰涂层过程中发现,低界面韧性和低粘附强度两项特性是除冰技术的关键,在此基础上,通过PVC材料中加入植物油,从而在低表面附着力和低界面韧性之间精确地取得平衡,实现较好的除冰除雪效果。经在阿拉斯加费尔班克斯的太阳能场上测试,涂层电池板在整个冬季的平均冰雪覆盖率约为28%,而未涂层电池板的平均冰雪覆盖率约为59%。该涂层可在寒冷的天气中喷洒或刷涂,有效期长达一年。

相关报告
  • 《科学家研发新有机太阳能电池 专为室内照明设计》

    • 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:2019-10-09
    • 据外媒New Atlas报道,与使用晶体硅半导体的更常见的对应物相比,有机太阳能电池薄,柔软,重量轻且便宜,允许它们应用于多种物品中。现在,研究人员已开发出一种针对室内照明进行优化的产品。 新的有机太阳能电池由瑞典林雪平大学、中国科学院和北京科技大学的科学家合作开发。其有源层由供体和受体材料的独特组合组成,使其能够吸收大多数室内环境中常见的精确波长的光。简而言之,供体材料吸收光子,而受体则获得电子。 到目前为止科学家已经创建了两个原型,一个尺寸为1平方厘米,另一个尺寸为4平方厘米。 据报道,当暴露在强度为1000lux的人造光下时,较小的一个被发现将光能转化为电能,效率高达26.1%。在超过1000小时的时间内,它利用环境光提供超过1伏的电压,环境光在200到1000lux之间变化(典型的室内照明范围)。与此同时,较大的电池保持了23%的效率。 这种转换率是值得注意的,因为通常已知有机太阳能电池不是特别有效。事实上,科学家们相信,一旦进一步发展,室内有机太阳能电池的转换率应该提高得更高。然后,它们可以用于各种应用,例如为作为物联网的一部分的简单设备供电。
  • 《美国高校研发更薄、效率更高的太阳能电池板》

    • 来源专题:中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者:冯瑞华
    • 发布时间:2020-09-16
    • 加州大学洛杉矶分校萨穆里分校工程学院的科学家刚刚发现了一种制造更薄但效率更高的太阳能电池板的方法,该方法能够利用比现有太阳能电池和常规太阳能电池更多的太阳能。 新技术是钙钛矿-CIGS串联太阳能电池,这意味着它由两层组成。顶部是钙钛矿的薄层,钙钛矿是由碘和铅制成的廉价材料。在先前的研究和试验中已经证明了这种材料在捕获太阳能量方面非常有效。将钙钛矿喷入由CIGS或铜,铟,镓和硒化物制成的太阳能电池中。 新电池将来自太阳的22.4%的能量转换为可用功率。这是钙钛矿-CIGS串联太阳能电池的最高记录。在美国能源部国家可再生能源实验室进行的独立测试证实了这一结果。为了进行比较,以前的记录转换效率仅为10.9%,低于传统太阳能电池的转换效率,后者为11%至15%。 “通过我们的串联太阳能电池设计,我们从同一设备区域的太阳光谱的两个不同部分吸收能量。与单独的CIGS层相比,这增加了阳光产生的能量。”研究小组负责人Yang Yang解释说。 杨强调,将钙钛矿层结合到现有的太阳能电池制造工艺中既容易又便宜。这使得该技术不仅可向制造商提供,而且在市场上也可供潜在的买家使用。 太阳能电池的另一显着特征是其薄度。它的CIGS基础层厚度仅为2微米-大约是毫米的千分之二-但它本身可以转换约18.7%的太阳能量。整个太阳能电池位于约2毫米厚的玻璃基板上。 新型太阳能电池本身就是一场革命,但其背后的研究团队尚无停止计划。他们的下一个目标是将其技术的转换效率提高到30%。