尽管我们将捕获和利用太阳能量的想法与太阳能电池板联系在一起，但人类从那时起就开始利用这种能源 一千年前 为房屋照明、供暖、获取热水和做饭。风的利用也已有数百年历史，从塞万提斯在《堂吉诃德》中描绘的风车演变为今天的风力涡轮机。
技术进步使得来自太阳能、风能和其他来源的能源成为可能。 越来越高效且易于使用。然而，要完全放弃化石燃料并仅依赖化石燃料，还有很多工作要做。 替代能源。在世界各地，研究人员和工程师团体正在努力提高可再生能源的效率。接下来，我们将探索一些最有前途的技术。
1.钙钛矿：太阳能的未来
传统的太阳能电池由硅制成，这种材料有几个局限性：刚性、重、效率难以提高。在此背景下， 钙钛矿 已成为一种有前途的替代方案。这些材料由有机和无机分子组成，具有晶体结构，使我们能够实现更高的效率并降低制造成本。
钙钛矿易于生产，可以以以下形式应用： 薄膜，让太阳能电池变得更轻、更灵活。这使得将它们集成到各种表面（例如屋顶或车辆）中成为可能。
然而，钙钛矿也面临着挑战。它们的耐用性是一个悬而未决的问题，因为它们倾向于 快速降解 当暴露于环境条件时。尽管存在这些问题，对该技术的研究仍在迅速进展，预计未来几年钙钛矿电池将成为商业上可行的选择。
2.光伏油墨：彻底改变太阳能电池板的生产
提高钙钛矿电池产量的主要进展之一是开发 光伏油墨。这种新方法允许以更快、更便宜的方式沉积钙钛矿，这将有助于太阳能电池板的大规模生产。
这项创新的关键是在较低温度下形成晶体的混合物。使用 负溶剂科学家们使晶体形成更快、更均匀，这将使太阳能电池板能够在高性能生产线上制造。
早期测试表明这些面板的效率可以达到 20% 左右，预计进一步的研究将解决稳定性和耐用性问题。
3. 双转子风力发电机：发电效率更高
在风能领域，最有前途的创新之一是 双转子风力发电机。该技术由爱荷华州能源中心的工程师开发，旨在通过添加第二组较小的叶片来提高风力涡轮机的效率。
传统涡轮机的问题在于塔架底座和叶片会产生风阻，从而减少了从风中获得的能量。通过添加第二个转子，可以回收部分损失的能量，这 能源产量增加高达 18% 根据研究。
现在的挑战是优化设计，以确定第二个转子的最佳位置，以及它是否应与主转子同向旋转或相反方向旋转。风洞模拟和现实世界的测试令人鼓舞。
4.浮动太阳能电池板：解决空间不足的问题
利用水体安装太阳能电池板是一项蓬勃发展的技术。自 2011 年以来，法国公司 Ciel&Tierre 一直在开发所谓的 浮动太阳能电池板，可以位于湖泊、水库和其他水体中。
这些系统不仅利用了未使用的空间，而且还 提高面板效率 通过防止它们过热，因为水充当天然冷却剂。根据研究，浮动太阳能电池板比安装在陆地上的太阳能电池板可多产生 20% 的能量。
日本和中国等国家已经安装了大型浮动太阳能发电厂。例如，在中国，有世界上最大的浮动太阳能公园，能够为15.000多个家庭供电。
除了能源效益外，这些系统还可以减少水蒸发并有助于防止藻类生长，使其成为双重可持续的解决方案。
5. 太阳能屋顶瓦：家家户户的可再生能源
太阳能利用的另一个有趣的进步是 太阳能瓦。这些光伏瓦片旨在成为传统太阳能电池板的美观和功能替代品。与传统电池板不同，太阳能瓦片直接集成到屋顶中并具有双重功能：保护房屋免受恶劣天气的影响和 发电.
这些瓷砖通常由陶瓷制成，含有太阳能电池，可以吸收阳光并将其转化为能量。该系统连接到逆变器，将瓷砖产生的直流电转换为家用交流电。
这些瓷砖在住宅环境中特别受欢迎，其目的是保持建筑群的美观，并且它们有潜力成为未来建筑中的标准元素。
随着效率的提高和安装成本的降低，太阳能瓦正在普及，并且可能成为未来几年许多人的可行选择。
由于新材料和技术的结合，可再生能源正在突飞猛进地发展。尽管在效率和成本方面仍然存在挑战，但越来越多的项目表明，能源的未来在于清洁和可持续的来源。本文讨论的每一项进步，从钙钛矿到浮动太阳能电池板，都让我们更接近可再生能源成为常态的世界。