現在可以利用不可見光來發電

科學家成功地利用低能量的光來發電,這是太陽能發電的重大突破。

不可見光現在可以「上轉換」為高能量光,使太陽能電池能夠捕獲它並產生電力。科學家表示,利用這項技術,理論上我們可以從陽光中獲得比以往更多的電力,使太陽能發電場和太陽能板的效率顯著提高。

「來自太陽的能量不僅僅是可見光,」新南威爾斯大學科學系的蒂姆​​·施密特教授解釋說,「光譜範圍很廣,包括給我們帶來熱量的紅外線和會灼傷我們皮膚的紫外線。

「大多數太陽能電池、電荷耦合元件 (CCD) 相機和光電二極體(一種將光轉換為電流的半導體)都是由矽製成的,矽不能響應能量低於近紅外線的光。這意味著我們目前的許多設備和技術並未使用光譜的某些部分。

美國和澳洲的團隊採用了這種稱為光化學上轉換的策略,將不可見的紅外光轉變為“更有能量的可見光”,以便可以用來發電。

這是第一次能夠捕獲這種類型的光,雖然該技術的效率在商業化之前還需要更多的工作,但這對太陽能的未來來說是個好兆頭。

簡單的秘密成分

先前利用紅外光發電的嘗試並未成功,只是設法將近紅外光進行上轉換。

然而,澳洲皇家墨爾本理工大學、新南威爾斯大學以及美國肯塔基大學的研究人員發現,氧氣可以幫助這個過程。通常氧氣是這些反應的阻礙,但在低能量下它可以被積極地利用。

「有趣的是,通常在沒有氧氣的情況下,很多東西都能正常工作,」來自皇家墨爾本理工大學的特約作者 Jared Cole 教授說道,「一旦你允許氧氣進入,它們就會停止工作。

“這是致命傷,毀了我們所有的計劃,但現在,我們不僅找到了解決方法,而且突然間它對我們有所幫助。”

儘管這項技術的廣泛應用可能還需要一段時間,但這項突破延續了迄今為止太陽能創新的美好一年。雙面太陽能板已開始逐步投入使用,其效率比標準面板高 35%。別處阿布達比最大的太陽能計畫即將完工,提供破紀錄的能量水平。