可再生能源经过世界各地科学家和工程师多年的研究和开发。目标是提高技术效率，使清洁能源与化石燃料竞争，特别是在能源转型的背景下。每种类型的可再生能源都有其优点和缺点，挑战在于找到改进这些技术的方法。
近年来取得重大进展的一个领域是太阳能。来自中国两所大学的科学家展示了太阳能电池板的革命性进展，即使在阴天、雨天、雾天甚至夜间等不利条件下也能发电。这一进步可能会改变我们感知太阳能及其在太阳辐射较低的情况下的性能的方式。但这一发展对太阳能的未来到底意味着什么？
梦想太阳能电池板
传统上，太阳能电池板的性能取决于太阳辐射量。在晴天，性能最佳，但在云、雨或雾等恶劣天气条件下，发电量会大大降低。这是太阳能要更具竞争力和可持续发展需要克服的主要挑战之一。
在一年中大部分时间直射阳光有限的国家或地区，这个问题变得更加明显。北欧许多地区都是这种情况，太阳辐射条件较低影响了传统光伏系统的性能。在较温暖的地区也是如此，雨和雾是需要考虑的因素。
有了中国大学开发的太阳能电池板，这个问题就可以得到解决。这些面板不仅可以利用直射阳光产生能量，还可以在间接辐射和低亮度的情况下工作。这样，在阴天甚至夜间也能保证持续、更稳定的能量供应。
吸收大量阳光的新材料
这一突破背后的关键材料称为 LPP （英文意思是“长效磷”）。这种材料能够在白天储存太阳能，并在夜间释放太阳能，使电池板能够继续发电。
LPP能够吸收和储存人眼不可见的光能，例如近红外光谱中的光子。传统光伏技术仅捕获可见光，而 LPP 允许太阳能电池板利用更广泛的电磁频谱。这意味着这些电池板即使在低日照条件下也可以发电。
这种吸收可见光谱以外的光的能力对于夜间或阴天的性能至关重要，因为即使人眼无法察觉，红外辐射仍然存在。得益于 LPP 材料，在容易出现雾或雨等现象的地区，太阳能可以更加高效和可靠。从本质上讲，这项技术使太阳能电池板无论天气条件如何都能保持稳定的性能。
阴天及恶劣条件下操作
考虑安装太阳能电池板的人的一个常见问题是天气如何影响其性能。晴天最适合收集能量，但许多人惊讶地发现，即使在阴天，太阳能电池板也能继续发电。太阳能电池板，包括传统的太阳能电池板，可以吸收反射并穿过云层的漫射光。确实，在这些条件下它们并没有达到最大容量的 100%，但据估计它们可以继续产生晴天时产生的 10% 到 25% 的能量。
该产量范围可能会根据云层厚度和过滤的阳光量而变化。例如，高云比低而厚的云允许更多的辐射穿过，这会影响电池板可以收集的能量。在西班牙北部等阴天频繁的地方，太阳能性能可能会降低，但这并不意味着电池板停止工作。
适应寒冷和多雪的气候
太阳能电池板的性能也受到温度的影响。这似乎令人惊讶，但寒冷的气候实际上对光伏系统有利。当温度升至 25°C 以上时，太阳能电池板的效率会降低。相反，环境温度越冷，只要不被雪覆盖，电池板的性能就越好。
在积雪覆盖太阳能电池板的地区，确保正确清除积雪非常重要。尽管雪本身可以将阳光反射到面板上并有助于增加能量收集，但在障碍物被移除之前，被覆盖的面板将无法吸收光线。另外，太阳能电池板安装的倾斜度好，可以有利于积雪自动滑动。
降雨量如何影响产量？
与许多人的想法相反，下雨不会对太阳能电池板的性能产生负面影响。频繁的降雨实际上是一个优势，因为它可以清除面板表面的灰尘和污垢，通过将其更直接地暴露在阳光下来提高其性能。
LPP 材料等创新有望进一步提高这些情况下的效率，确保即使在漫射光下，面板也能持续产生能量。这使得太阳能电池板成为最可行的选择之一，即使在一年中大部分时间无法保证阳光直射的气候下也是如此。
技术结论
这些太阳能电池板的开发是可再生能源领域的重大进步。通过允许在低辐射条件甚至夜间发电，它极大地扩展了在不同环境（包括气候条件较差的地区）使用太阳能的可能性。这种类型的创新继续推动我们迈向更清洁、更可持续的未来，减少我们对化石燃料的依赖。
随着太阳能电池板等新技术在低辐射甚至夜间运行，光伏发电的前景非常令人鼓舞。在所有天气条件下提供更稳定、更可靠的能源的承诺是迈向可再生能源能够满足我们更多能源需求的未来的关键一步。