新型柔性太陽能電池，讓陽光發(fā)電不限形狀
發(fā)布時間：2022-03-24 08:54 發(fā)布人：handler 瀏覽量：1797
太陽能電池板面臨的挑戰(zhàn)之一是它們安裝在具有彎曲或抽象幾何形狀的表面上。因此，一個合作研究團隊開發(fā)了一種靈活的太陽能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可以在曲面上使用以獲取可再生能源。這項研究已發(fā)表在《可持續(xù)性》雜志上。
可再生能源技術(shù)正在促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，因為世界各國都在制定碳減排政策以符合聯(lián)合國的《京都議定書》。當(dāng)今政策制定者的主要關(guān)注點是通過限制溫室氣體排放來緩解氣候變化，這被認(rèn)為是負(fù)面環(huán)境變化的主要因素。
由于極端天氣、糧食供應(yīng)中斷和已知是溫室氣體引起的氣候變化影響的野火增加，開發(fā)有效技術(shù)來替代化石燃料仍然是研究的核心。在過去十年中，光伏 (PV) 和內(nèi)置光伏 (BIPV) 技術(shù)主要集中在利用現(xiàn)有光伏概念，這些概念被證明可以幫助有能力滿足其負(fù)載的建筑物作為可持續(xù)太陽能發(fā)電技術(shù)。
由于獲得先進(jìn)材料和太陽能電池技術(shù)成本更低，太陽能消耗變得越來越重要。因此，人們越來越重視開發(fā)既能滿足需求又能滿足現(xiàn)代世界安裝實際要求的光伏技術(shù)。
靈活的光伏系統(tǒng)適用于形狀復(fù)雜的建筑物，例如收獲筒倉、傳統(tǒng)的伊斯蘭建筑和石化罐。
雖然柔性太陽能電池理論上可以應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，但只有將該技術(shù)投入實際應(yīng)用才能準(zhǔn)確測量結(jié)果。為了解決這個問題，“太陽能系統(tǒng)中涉及的組件被建模為扁平、圓柱形和半球形，并在實際條件下進(jìn)行了研究，” Najafi 博士說。
該團隊將測試階段分為三個部分：平面、圓柱形和球形表面，柔性面板串聯(lián)連接，同時監(jiān)測可能影響性能的潛在變量，例如溫度、輻射和柔韌性。為了記錄柔性太陽能電池的最佳性能水平，密切評估了變量之間的關(guān)系。
對柔性光伏系統(tǒng)功能的最大影響與輻照率、風(fēng)速、溫度以及對各種光伏形狀（如扁平、圓柱形和球形材料）的使用有關(guān)。
該團隊能夠確定，當(dāng)環(huán)境溫度在 20-30 o C 之間波動時，柔性太陽能電池系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的性能水平，并且在 500 至 800 W/m 2范圍內(nèi)沒有降低。然而，一致的溫度和輻射水平以及風(fēng)速，表現(xiàn)出更好的整體性能水平。
光伏系統(tǒng)的最佳性能為 1000 W/m 2，但我們的研究發(fā)現(xiàn)，在柔性光伏系統(tǒng)中發(fā)電的理想范圍是 800 W/m 2 。
該團隊還仔細(xì)評估了該系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，發(fā)現(xiàn)在 20 年的維護(hù)生命周期內(nèi)，維護(hù)成本約為每年 20 美元。然而，每瓦的成本估計約為 0.8 美元，高于其他傳統(tǒng)系統(tǒng)（盡管總體回報因國家而異）。
隨著先進(jìn)柔性光伏材料系統(tǒng)的加速進(jìn)展和最新發(fā)展，包括有機半導(dǎo)體和金屬鹵化物鈣鈦礦的到來，預(yù)計柔性光伏面板將在未來廣泛的適銷產(chǎn)品中實現(xiàn)商業(yè)化。
預(yù)計柔性太陽能電池將與超級電容器和電池等其他光能存儲設(shè)備一起集成到新興市場的未來技術(shù)中，并有助于促進(jìn)全球能源轉(zhuǎn)型。這包括提供可再生能源，為智能手機和便攜式計算機、電動汽車和電動自行車等電子設(shè)備供電和充電。
原文鏈接：https://www.xianjichina.com/news/details_290606.html
來源：賢集網(wǎng)
著作權(quán)歸作者所有。商業(yè)轉(zhuǎn)載請聯(lián)系作者獲得授權(quán)，非商業(yè)轉(zhuǎn)載請注明出處。
可再生能源技術(shù)正在促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型，因為世界各國都在制定碳減排政策以符合聯(lián)合國的《京都議定書》。當(dāng)今政策制定者的主要關(guān)注點是通過限制溫室氣體排放來緩解氣候變化，這被認(rèn)為是負(fù)面環(huán)境變化的主要因素。
由于極端天氣、糧食供應(yīng)中斷和已知是溫室氣體引起的氣候變化影響的野火增加，開發(fā)有效技術(shù)來替代化石燃料仍然是研究的核心。在過去十年中，光伏 (PV) 和內(nèi)置光伏 (BIPV) 技術(shù)主要集中在利用現(xiàn)有光伏概念，這些概念被證明可以幫助有能力滿足其負(fù)載的建筑物作為可持續(xù)太陽能發(fā)電技術(shù)。
由于獲得先進(jìn)材料和太陽能電池技術(shù)成本更低，太陽能消耗變得越來越重要。因此，人們越來越重視開發(fā)既能滿足需求又能滿足現(xiàn)代世界安裝實際要求的光伏技術(shù)。
靈活的光伏系統(tǒng)適用于形狀復(fù)雜的建筑物，例如收獲筒倉、傳統(tǒng)的伊斯蘭建筑和石化罐。
雖然柔性太陽能電池理論上可以應(yīng)對上述挑戰(zhàn)，但只有將該技術(shù)投入實際應(yīng)用才能準(zhǔn)確測量結(jié)果。為了解決這個問題，“太陽能系統(tǒng)中涉及的組件被建模為扁平、圓柱形和半球形，并在實際條件下進(jìn)行了研究，” Najafi 博士說。
該團隊將測試階段分為三個部分：平面、圓柱形和球形表面，柔性面板串聯(lián)連接，同時監(jiān)測可能影響性能的潛在變量，例如溫度、輻射和柔韌性。為了記錄柔性太陽能電池的最佳性能水平，密切評估了變量之間的關(guān)系。
對柔性光伏系統(tǒng)功能的最大影響與輻照率、風(fēng)速、溫度以及對各種光伏形狀（如扁平、圓柱形和球形材料）的使用有關(guān)。
該團隊能夠確定，當(dāng)環(huán)境溫度在 20-30 o C 之間波動時，柔性太陽能電池系統(tǒng)表現(xiàn)出良好的性能水平，并且在 500 至 800 W/m 2范圍內(nèi)沒有降低。然而，一致的溫度和輻射水平以及風(fēng)速，表現(xiàn)出更好的整體性能水平。
光伏系統(tǒng)的最佳性能為 1000 W/m 2，但我們的研究發(fā)現(xiàn)，在柔性光伏系統(tǒng)中發(fā)電的理想范圍是 800 W/m 2 。
該團隊還仔細(xì)評估了該系統(tǒng)的經(jīng)濟效益，發(fā)現(xiàn)在 20 年的維護(hù)生命周期內(nèi)，維護(hù)成本約為每年 20 美元。然而，每瓦的成本估計約為 0.8 美元，高于其他傳統(tǒng)系統(tǒng)（盡管總體回報因國家而異）。
隨著先進(jìn)柔性光伏材料系統(tǒng)的加速進(jìn)展和最新發(fā)展，包括有機半導(dǎo)體和金屬鹵化物鈣鈦礦的到來，預(yù)計柔性光伏面板將在未來廣泛的適銷產(chǎn)品中實現(xiàn)商業(yè)化。
預(yù)計柔性太陽能電池將與超級電容器和電池等其他光能存儲設(shè)備一起集成到新興市場的未來技術(shù)中，并有助于促進(jìn)全球能源轉(zhuǎn)型。這包括提供可再生能源，為智能手機和便攜式計算機、電動汽車和電動自行車等電子設(shè)備供電和充電。
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