新型柔性太陽(yáng)能電池，讓陽(yáng)光發(fā)電不限形狀
發(fā)布時(shí)間：2022-03-24 08:54 發(fā)布人：handler 瀏覽量：1607
太陽(yáng)能電池板面臨的挑戰之一是它們安裝在具有彎曲或抽象幾何形狀的表面上。因此，一個(gè)合作研究團隊開(kāi)發(fā)了一種靈活的太陽(yáng)能轉換系統，可以在曲面上使用以獲取可再生能源。這項研究已發(fā)表在《可持續性》雜志上。
可再生能源技術(shù)正在促進(jìn)能源轉型，因為世界各國都在制定碳減排政策以符合聯(lián)合國的《京都議定書(shū)》。當今政策制定者的主要關(guān)注點(diǎn)是通過(guò)限制溫室氣體排放來(lái)緩解氣候變化，這被認為是負面環(huán)境變化的主要因素。
由于極端天氣、糧食供應中斷和已知是溫室氣體引起的氣候變化影響的野火增加，開(kāi)發(fā)有效技術(shù)來(lái)替代化石燃料仍然是研究的核心。在過(guò)去十年中，光伏 (PV) 和內置光伏 (BIPV) 技術(shù)主要集中在利用現有光伏概念，這些概念被證明可以幫助有能力滿(mǎn)足其負載的建筑物作為可持續太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。
由于獲得先進(jìn)材料和太陽(yáng)能電池技術(shù)成本更低，太陽(yáng)能消耗變得越來(lái)越重要。因此，人們越來(lái)越重視開(kāi)發(fā)既能滿(mǎn)足需求又能滿(mǎn)足現代世界安裝實(shí)際要求的光伏技術(shù)。
靈活的光伏系統適用于形狀復雜的建筑物，例如收獲筒倉、傳統的伊斯蘭建筑和石化罐。
雖然柔性太陽(yáng)能電池理論上可以應對上述挑戰，但只有將該技術(shù)投入實(shí)際應用才能準確測量結果。為了解決這個(gè)問(wèn)題，“太陽(yáng)能系統中涉及的組件被建模為扁平、圓柱形和半球形，并在實(shí)際條件下進(jìn)行了研究，” Najafi 博士說(shuō)。
該團隊將測試階段分為三個(gè)部分：平面、圓柱形和球形表面，柔性面板串聯(lián)連接，同時(shí)監測可能影響性能的潛在變量，例如溫度、輻射和柔韌性。為了記錄柔性太陽(yáng)能電池的最佳性能水平，密切評估了變量之間的關(guān)系。
對柔性光伏系統功能的最大影響與輻照率、風(fēng)速、溫度以及對各種光伏形狀（如扁平、圓柱形和球形材料）的使用有關(guān)。
該團隊能夠確定，當環(huán)境溫度在 20-30 o C 之間波動(dòng)時(shí)，柔性太陽(yáng)能電池系統表現出良好的性能水平，并且在 500 至 800 W/m 2范圍內沒(méi)有降低。然而，一致的溫度和輻射水平以及風(fēng)速，表現出更好的整體性能水平。
光伏系統的最佳性能為 1000 W/m 2，但我們的研究發(fā)現，在柔性光伏系統中發(fā)電的理想范圍是 800 W/m 2 。
該團隊還仔細評估了該系統的經(jīng)濟效益，發(fā)現在 20 年的維護生命周期內，維護成本約為每年 20 美元。然而，每瓦的成本估計約為 0.8 美元，高于其他傳統系統（盡管總體回報因國家而異）。
隨著(zhù)先進(jìn)柔性光伏材料系統的加速進(jìn)展和最新發(fā)展，包括有機半導體和金屬鹵化物鈣鈦礦的到來(lái)，預計柔性光伏面板將在未來(lái)廣泛的適銷(xiāo)產(chǎn)品中實(shí)現商業(yè)化。
預計柔性太陽(yáng)能電池將與超級電容器和電池等其他光能存儲設備一起集成到新興市場(chǎng)的未來(lái)技術(shù)中，并有助于促進(jìn)全球能源轉型。這包括提供可再生能源，為智能手機和便攜式計算機、電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)等電子設備供電和充電。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/news/details_290606.html
來(lái)源：賢集網(wǎng)
著(zhù)作權歸作者所有。商業(yè)轉載請聯(lián)系作者獲得授權，非商業(yè)轉載請注明出處。
可再生能源技術(shù)正在促進(jìn)能源轉型，因為世界各國都在制定碳減排政策以符合聯(lián)合國的《京都議定書(shū)》。當今政策制定者的主要關(guān)注點(diǎn)是通過(guò)限制溫室氣體排放來(lái)緩解氣候變化，這被認為是負面環(huán)境變化的主要因素。
由于極端天氣、糧食供應中斷和已知是溫室氣體引起的氣候變化影響的野火增加，開(kāi)發(fā)有效技術(shù)來(lái)替代化石燃料仍然是研究的核心。在過(guò)去十年中，光伏 (PV) 和內置光伏 (BIPV) 技術(shù)主要集中在利用現有光伏概念，這些概念被證明可以幫助有能力滿(mǎn)足其負載的建筑物作為可持續太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)。
由于獲得先進(jìn)材料和太陽(yáng)能電池技術(shù)成本更低，太陽(yáng)能消耗變得越來(lái)越重要。因此，人們越來(lái)越重視開(kāi)發(fā)既能滿(mǎn)足需求又能滿(mǎn)足現代世界安裝實(shí)際要求的光伏技術(shù)。
靈活的光伏系統適用于形狀復雜的建筑物，例如收獲筒倉、傳統的伊斯蘭建筑和石化罐。
雖然柔性太陽(yáng)能電池理論上可以應對上述挑戰，但只有將該技術(shù)投入實(shí)際應用才能準確測量結果。為了解決這個(gè)問(wèn)題，“太陽(yáng)能系統中涉及的組件被建模為扁平、圓柱形和半球形，并在實(shí)際條件下進(jìn)行了研究，” Najafi 博士說(shuō)。
該團隊將測試階段分為三個(gè)部分：平面、圓柱形和球形表面，柔性面板串聯(lián)連接，同時(shí)監測可能影響性能的潛在變量，例如溫度、輻射和柔韌性。為了記錄柔性太陽(yáng)能電池的最佳性能水平，密切評估了變量之間的關(guān)系。
對柔性光伏系統功能的最大影響與輻照率、風(fēng)速、溫度以及對各種光伏形狀（如扁平、圓柱形和球形材料）的使用有關(guān)。
該團隊能夠確定，當環(huán)境溫度在 20-30 o C 之間波動(dòng)時(shí)，柔性太陽(yáng)能電池系統表現出良好的性能水平，并且在 500 至 800 W/m 2范圍內沒(méi)有降低。然而，一致的溫度和輻射水平以及風(fēng)速，表現出更好的整體性能水平。
光伏系統的最佳性能為 1000 W/m 2，但我們的研究發(fā)現，在柔性光伏系統中發(fā)電的理想范圍是 800 W/m 2 。
該團隊還仔細評估了該系統的經(jīng)濟效益，發(fā)現在 20 年的維護生命周期內，維護成本約為每年 20 美元。然而，每瓦的成本估計約為 0.8 美元，高于其他傳統系統（盡管總體回報因國家而異）。
隨著(zhù)先進(jìn)柔性光伏材料系統的加速進(jìn)展和最新發(fā)展，包括有機半導體和金屬鹵化物鈣鈦礦的到來(lái)，預計柔性光伏面板將在未來(lái)廣泛的適銷(xiāo)產(chǎn)品中實(shí)現商業(yè)化。
預計柔性太陽(yáng)能電池將與超級電容器和電池等其他光能存儲設備一起集成到新興市場(chǎng)的未來(lái)技術(shù)中，并有助于促進(jìn)全球能源轉型。這包括提供可再生能源，為智能手機和便攜式計算機、電動(dòng)汽車(chē)和電動(dòng)自行車(chē)等電子設備供電和充電。
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