用太陽能電池板來吸收太陽光,再通過光生伏特效應,就能把太陽光的輻射能轉(zhuǎn)化成電能—這是我們普遍知道的太陽能發(fā)電,其中提到的太陽能電池板的主要材料是“硅”。只是由于使用硅的成本較高,所以太陽能一直未能成為廣泛使用的發(fā)電方式。
但眼下國外已經(jīng)研究出某種“神奇”的涂料可以用來替代“硅”,用于太陽能發(fā)電。如果它能順利投入市場,便可大大降低太陽能發(fā)電的成本,讓太陽能發(fā)電技術普及到日常應用。
以果汁為色素材料
意大利米蘭比科卡大學的Mib-Solar研究所是太陽能發(fā)電領域最先進的研究機構之一,該機構目前正在實驗一種叫DSC technology的太陽能發(fā)電涂料。DSC全稱Dye-sensitised Solar Cell—意即“色素增感太陽電池”。
DSC technology這種太陽能發(fā)電涂料的基本原理是利用葉綠素的光合作用。研究者稱,構成該涂料的色素在吸收太陽光后,能激活光電系統(tǒng)、連通電路,從而產(chǎn)生電能。涂料用到的色素原料,也可以用各類水果的果汁來加工,如藍莓汁、覆盆子汁、紅葡萄汁等。最適合該涂料的顏色是紅色和紫色色系。
與該涂料配套的太陽能電池也很特別,是應用一種特殊的印花機把納米級的氧化鈦打印在模板上,然后把模板浸泡在有機涂料中24小時,當涂料固定在氧化鈦上后,太陽能電池就制成了。
經(jīng)濟、方便,只是效率低
它安裝方便。通常我們看到的太陽能電池板都是安裝在屋檐上、屋頂上,只是利用建筑表面的一部分面積,但這種新型涂料卻可以涂在建筑物表面的任何部分,包括玻璃上,因此它更適宜用于辦公大樓。近年來全球新建的各種高樓大廈的外表風格,都適合這種太陽能發(fā)電涂料。以米蘭的意大利聯(lián)合信貸銀行大廈為例,其外墻占了整幢建筑物面積的絕大部分,如果涂上太陽能發(fā)電涂料,從節(jié)能角度來看就非常劃算。
從成本角度來考慮,發(fā)電涂料也比電池板要“經(jīng)濟”。這種太陽能發(fā)電涂料的成本只有太陽能電池板主材料硅的1/5。它基本上是由有機涂料和氧化鈦組成,原材料都很廉價且可大批量生產(chǎn)。
這種涂料的優(yōu)點不光是成本低,對環(huán)境的適應性也遠超“硅”電池板。在天氣不良或光照暗等條件下,例如陰天或黎明、黃昏時,它都能起效。
當然這種太陽能發(fā)電涂料也有弱點,那就是不如“硅”板耐久,而且吸收效率較低。研究者介紹,太陽能電池板的保質(zhì)期一般是25年。實際上很多30-40年前安裝的太陽能發(fā)明設備至今仍在生效,而太陽能發(fā)電涂料的設計壽命卻只有10-15年;太陽能電池板的吸收效率是15%,發(fā)電涂料的效率也只有前者的一半左右,僅約7%。
當然,太陽能涂料吸收效率低的弱點,可以由大面積涂抹的優(yōu)點來抵消。因此它依然為太陽能發(fā)電的普及提供了可能。