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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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燃料敏華太陽(yáng)能電池研發(fā)現(xiàn)狀
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燃料敏華太陽(yáng)能電池(Dye-Sensitized Solar Cells,DSCs)利用諸如釕(Ruthenium)和碘(Iodine)等光敏材料,模仿植物葉綠素的光合作用,將太陽(yáng)能光線轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)太陽(yáng)能光線接觸到DSCs表面,產(chǎn)生電荷交換生產(chǎn)電力,1991年首次問(wèn)世,當(dāng)時(shí)的光轉(zhuǎn)化效率為7%。DSCs技術(shù)具有替代昂貴硅基太陽(yáng)光伏(PV)發(fā)電技術(shù)的巨大潛力,目前商業(yè)化應(yīng)用的主要局限,來(lái)自光電轉(zhuǎn)化效率相對(duì)較低和規(guī)模化光敏發(fā)電技術(shù)尚未成熟。 歐盟第七研發(fā)框架計(jì)劃(FP7)提供200萬(wàn)歐元全額資助,由瑞士科技人員負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)的歐洲MESOLIGHT研發(fā)團(tuán)隊(duì),利用更接近植物葉綠素物質(zhì)結(jié)構(gòu)的鈷(Cobalt)和卟啉(Porphyrin),通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)有效組合,替代傳統(tǒng)的光敏材料,有效地將光電轉(zhuǎn)化效率提高到12%,已達(dá)到目前世界市場(chǎng)上規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用光伏發(fā)電技術(shù)的水平。歐盟第七研發(fā)框架計(jì)劃資助的另一歐洲研發(fā)團(tuán)隊(duì),采用相同技術(shù),利用具有晶體物理結(jié)構(gòu)的氧化鈣鈦礦開發(fā)的金屬鹵化物材料,進(jìn)一步將光電轉(zhuǎn)化效率提高到20%。鑒于目前世界太陽(yáng)能發(fā)電市場(chǎng)發(fā)展的主要制約因素為成本高和光電轉(zhuǎn)化效率低,DSCs技術(shù)的突破具有重大意義。MESOLIGHT研發(fā)團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人稱,采用新興的光敏材料DSCs技術(shù),光電轉(zhuǎn)化效率仍有進(jìn)一步提升的空間。 DSCs技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于成本低和可利用室內(nèi)光線進(jìn)行發(fā)電,歐盟研發(fā)團(tuán)隊(duì)目前的商業(yè)化開發(fā),主要集中于低能耗電池的應(yīng)用,如數(shù)碼音樂(lè)播放器、手機(jī)和助聽器應(yīng)用,包括智能玻璃窗戶將通過(guò)的光線轉(zhuǎn)化為家庭用電。 |
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