太阳能电池不再“看天吃饭” 阴天、夜晚都能用！
2017-06-23 13:34:38
摘要：作为以“未来的能源”为主题的2017阿斯塔纳专项世博会的系列活动之一，世界科学与工程大会日前在哈萨克斯坦首都阿斯塔纳开幕。
“以高渗透率可再生能源为特征的新型能源网络是大势所趋。”顾亦磊表示，“结合太阳能发电与储能的光伏系统将实现更大范围的能源替代，走向城市工业园，走向偏远山区，实现高效率且环保地供电。”
在构想未来的同时，中国光伏的脚步早已深深地印在了“一带一路”。
光伏工程师吴彬说，在夏日夜幕下的巴基斯坦F-9公园，一排排路灯把这里照得与白天一样。他觉得，这两年安装与调试设备的艰辛都值得了。
2014年11月，中国与巴基斯坦两国政府签署协议，中国政府同意以无偿援助的形式帮助巴基斯坦政府实施F-9公园太阳能照明项目。项目去年11月建成，可实现公园全天24小时无间断供电，这座公园成了光伏新能源的示范基地。
当地居民艾哈迈德·卢迪说：“自从中国企业过来安装了太阳能照明系统以后，大家夜晚休闲娱乐就有了好去处。”
为该项目提供储能逆变器、能量管理系统等微网系统核心设备的是来自安徽的阳光电源股份有限公司。早在2013年，阳光电源承接了古巴1兆瓦的小项目。
阳光电源高级副总裁赵为说：“‘一带一路’沿线部分国家的电力基础设施较为落后，而日照资源丰富，利用太阳能供电甚至已经低于目前的电力成本，中国企业到那里发展光伏发电，经济效益、社会效益很明显。”
目前，阳光电源产品出口到智利、巴西、古巴等50多个国家，在全球设立了十多个分、子公司。截至2016年底，阳光电源在全球市场已累计实现逆变设备装机超过3800万千瓦。
5月31日，全球规模最大的国际太阳能技术博览会在德国慕尼黑召开，阳光电源亮相。“10年前，我们去德国没有底气，是抱着学习的心态。现在出去展览，大家都要看我们的产品。”赵为表示，借“一带一路”政策利好，今后将进一步加快布局，不断增强海外的市场竞争力。随着煤、石油、天燃气等不可再生资源的耗尽，人类迫切需要开发可再生的清洁能源。太阳能因其突出优势成为未来能源的主要形式，一些太阳能产品，如太阳能电池照明灯、太阳能电池加热器等也已为大多数人所熟知，但你了解可以全天候发电的太阳能电池吗？
太阳能发电主要有两种形式，光热发电和光伏发电。光热发电是利用太阳辐射所产生的热能发电，而光伏发电是利用半导体材料的光伏特性效应将太阳能直接转化为电能。
夜晚能发电的太阳能电池
大多数人认为太阳能电池只能在晴朗的白天使用，其实不然。随着科学家们对太阳能电池研究的深入，可在夜晚发电的太阳能电池已经被成功研发出来了。据新华网报道，“全天候”太阳能电池的工作原理是：当太阳光照射到太阳能电池时，并不是所有的太阳光都能被电池所吸收并转换为电能，只有部分可见光被有效转换为电能。为此，研究人员在电池中引入一种关键材料，使白天太阳光照时，这一太阳能电池光电转换效率略有提高，同时还能把未被吸收的可见光和近红外光的能量储存在这种材料中，并在夜晚以单色可见光的形式释放。此时，单色可见光又被光吸收剂吸收并转换为电能，从而实现了太阳能电池在白天和夜晚都可以发电。
此外，据《科技日报》报道，澳大利亚国立大学也开发出一种属性奇特的纳米超材料，该材料有着纳米级的微结构，由黄金和氟化镁组成，能向特定方向发出辐射，还能改变形状发出特殊的光。这种材料可以用来制作热光伏电池，并在黑暗中通过收集热量来发电。
阴雨天也能用的太阳能电池
除了夜晚，阴天也能用太阳能电池。《科技日报》曾报道，瑞士洛桑联邦理工学院的研究人员使用钙钛矿材料作为捕光设备，并使用一种有机空穴运输材料取代传统电池中使用的电解液。这一方法将染料敏化太阳能电池的转化效率提高到了15%，在阴天和人造光环境下也具有较高的转化效率。
相信经过科学家们的努力，未来太阳能电池的使用将越来越普及、便利。（来源:人民网-科普中国 作者:庄晶）
本文由中国科学院化学研究所副研究员李风煜进行科学性把关。
