硅光伏电池继续主导太阳能市场。然而,有一些替代技术试图打破这种垄断。其中一些技术使用有机材料,例如豆腐或浴盐中的成分,并且多年来一直试图取代硅。最近发表在期刊上的一项研究 自然能源 提出了一种新的解决方案来解决太阳能的主要问题之一:效率。问题在于当前系统中自然光的大量浪费。
在此背景下,Kunta Yoshikawa领导的团队推出了首款由硅制成的太阳能电池,其将太阳光转化为电能的效率超过26%,这比之前25,6%的记录有所提高。这一进步非常重要,因为当前的技术在光转换方面不断发展和改进。
为了实现这一突破,吉川和他的团队设计了一种 异质结结构,由两层形成的结构:一层是单晶硅,另一层是顶部的非晶硅。这种智能设计可以捕获更多阳光并更有效地将其转化为电能。
这种新细胞的特性,例如寿命, 串联电阻 同时需要提高光学性能以进一步减少光浪费。据估计,通过更多的研究,未来几年能源效率将达到29%,这将代表太阳能电池发展的又一个质的飞跃。
最新技术进展:钙钛矿电池
光伏能源的最新研究也强调了利用 钙钛矿。这种合成材料能够增加对阳光的吸收,从而彻底改变了太阳能电池的效率。硅太阳能电池与钙钛矿的组合可以超过 30% 的效率。
如果我们考虑到传统硅太阳能电池的理论效率极限为 33,7%(称为“效率极限”),那么这些进步就显得尤为重要。 肖克利-奎瑟极限。专家表示,未来钙钛矿与硅的结合使用甚至可以达到 43% 的效率。
新设计和应用
麻省理工学院(MIT)在这一领域也取得了重要进展。 2016 年,他披露了一种垂直太阳能电池板的发明,其产生的能量比传统电池板高出 20 倍。其创新设计使其能够通过跟随太阳的运动全天捕获能量。
这些新设计不仅提高了太阳能电池的效率,还为太阳能电池集成到建筑物、汽车甚至移动设备中创造了新的机会。想象一下这样一个世界,您的手机或电动汽车直接从其自身的外壳或屋顶使用太阳能充电,随着紧凑灵活的太阳能超级电池的最新进展,这种可能性变得更加现实。
西班牙的政治挑战
就政治背景而言,它仍然是西班牙等一些国家太阳能自我消费的重大障碍。 2015年,西班牙政府批准 太阳税,一项对太阳能自用征税的措施。同样,安装太阳能电池板的行政障碍和要求阻碍了这种可再生能源在该国的发展。
La 欧盟委员会 最近介入要求对此问题做出解释。布鲁塞尔在致能源部的信中表示不同意限制性自我消费政策,并建议简化程序以鼓励采用可再生能源。消除法律障碍至关重要,这样太阳能才能与传统能源平等竞争。
随着所有这些技术进步以及人们对太阳能日益增长的兴趣,光伏电池的效率将不断提高。太阳能的前景一片光明,越来越多的人和机构对其发展感兴趣。