這種太陽能電池,下雨天也能發電

這種太陽能電池,下雨天也能發電

技術的進步,讓所有自然力量都變成了電力。有很多的自然力量可以用來發電。除了常見風力發電、太陽能發電、地熱發電、核電之外,還有很多不常見的發電方式,比如説閃電發電、波浪發電、海水溫差發電。

在人類探索可再生能源的時候,利用了很多不可思議的能源。但是還有更多的能源沒有被利用,因為人們沒有聯想到合理的方法,以海水溫差為例。海水溫差發電的核心原理——熱交換很早就出現了,人們一直沒有有效的利用這個原理直到最近這些年。一句話解釋熱交換就是:當物質產生溫度差時,高溫物體就會向低溫物體傳熱。

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當把海水與溫差聯繫起來時,利用海水上下的溫差。會產生可觀的電力。

類似的能源還有下雨,近期的研究結果表明:在石墨烯的幫助下,太陽能電池在雨天也能發電了。

下雨天總會讓光線變暗,雖然有助於清理太陽能電池板的污漬與灰塵,但是也會讓發電效率大打折扣,產生的的電力足以忽略不計。

有研究者為了解決這樣的問題,產生了一個新點子,其中青島中國海洋大學的唐羣委教授説:“我們想發明一種無論是晴天還是雨天都可以使用的太陽能電池,希望這種材料可以在淋雨的時候也發電。”

那麼下雨是怎麼發電的呢?原理是這樣的,雨滴不是純淨水,雨滴中含有各種不同的鹽類,大體劃分的話有兩類,一類是陰離子,另一類是陽離子。而為了產生電壓,研究人員轉而在太陽能電池板上覆蓋原子層厚的石墨烯納米片。

石墨烯的電子可以吸引水中的正電荷,如鈉離子、鈣離子、氨離子。這樣就會導致表面的水像一個電容器存儲能量的狀態,電容器存儲能量時,正負離子是分層的,這樣,太陽能電池就可以利用石墨烯的特性來在雨天發發電了。

 

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通過以上原理,研究者在普通太陽能電池中加入石墨烯,做成染料敏化太陽能電池。這是一種廉價的薄膜太陽能電池。研究者在此基礎上進行了改進,添加了氧化銦錫和透明背襯。最後得到的柔性太陽能電池表現出高達6.53%的光電轉化效率。同時在下雨時,也會有百微伏的電力。

研究者已經將研究經過發佈到了《應用化學》上,科學家將會繼續探討在下雨天發電的更好的辦法,唐教授説:“未來的研究重點將會放到提高雨天發電的效率上。”

對清潔能源的探索一直是人類不變的目標。在環境越來越差的今天,有必要使用各種形式的能源,來預防更嚴重的溫室效應。任何能源的進步都是可喜的,至少,它給人們多了一條活的可能。

 

出處:創見

作者趙蓋子,文章首發「烯引力」

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