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【前沿】新技术突破太阳能大规模储能将成为现实-好运城注册登录

本文摘要:斯坦福大学研究人员最近的研究发现,冷却铁锈等金属氧化物可以提高特定太阳能电池的开关效率和储能效率。这个发现发表在《能源和环境科学》杂志上。与现有的硅太阳能电池不同,这种太阳能电池用金属氧化物代替硅,将光子转化为电子,然后利用电子将水分子分解为氢和氧。硅太阳能电池不能储存电能,不是常规电池,但如果能在白天靠阳光产生电能,通过分解成水分子储存能量,晚上再以某种方式重组氢氧释放能量,就会是理想状态。

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斯坦福大学研究人员最近的研究发现,冷却铁锈等金属氧化物可以提高特定太阳能电池的开关效率和储能效率。这个发现发表在《能源和环境科学》杂志上。与现有的硅太阳能电池不同,这种太阳能电池用金属氧化物代替硅,将光子转化为电子,然后利用电子将水分子分解为氢和氧。硅太阳能电池不能储存电能,不是常规电池,但如果能在白天靠阳光产生电能,通过分解成水分子储存能量,晚上再以某种方式重组氢氧释放能量,就会是理想状态。

斯坦福大学的研究人员在不同的温度条件下测试了三种金属氧化物,即钒酸铋、氧化钛和氧化铁,得到的结果远远超出了预期:随着温度的升高,电子通过这三种氧化物的速度变慢,产生的氢气和氧气量也适当减少。用阳光冷却金属氧化物产生的氢气可以翻倍。在三种金属氧化物中,钒酸铋的冷却效果尤为显著。研究人员得出结论,冷却其他金属氧化物在某种程度上可能是有效的,以前的研究将测试更多的材料。

斯坦福大学材料科学与工程系助理教授阙宗阳主持研究。他和他的同事们坚信,这一研究突破可能使太阳能电池大规模储存能量成为现实,改变人类生产、储存和消耗能量的方式。阙宗阳说:综合利用热量和阳光,金属氧化物作为开关材料,分解水分子,高效储存取之不尽的太阳能,可以按需供应能量。

金属氧化物目前不用于制作太阳能电池的原因是光电转换效率高于硅,尤其是在红外和紫外范围内。但是,阙宗阳解释说,硅太阳能电池不能利用太阳光携带的很小一部分能量。

此前,研究人员普遍认为,像硅太阳能电池一样,金属氧化物太阳能电池的开关效率不会随着温度的升高而降低。这项研究不仅避免了这种误解,而且得出了几乎被忽视的结论。金属氧化物的成本几乎高于硅,来源非常丰富,加工非常简单,有望在未来得到应用。

阙宗洋假设分解成水分子得到的氢可以作为燃料,比如汽车获得动力,排放的就是水。它从阳光和水开始,不降低大气二氧化碳含量,是一个碳平衡循环。


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