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想讓太陽(yáng)能電池板變透明?用上石墨烯就可以了嗎

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1373次  |  2021年05月24日  

傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池板面對(duì)著一些問(wèn)題,比如光污染。太陽(yáng)能電站的電池板反射的光線能對(duì)飛過(guò)的鳥類造成傷害,對(duì)此像特斯拉這樣的公司通過(guò)將太陽(yáng)能電池板與屋頂瓦片融合來(lái)減少這些污染,不過(guò)他們還是希望能將太陽(yáng)能電池板變得更透明來(lái)減少光線折射。這個(gè)愿望或許即將實(shí)現(xiàn),根據(jù)國(guó)外媒體消息,麻省理工大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)了石墨烯同樣可以作為太陽(yáng)能電極使用。


石墨烯太陽(yáng)能電池與硅基太陽(yáng)能電池相同有效,前者具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):更便宜、更容易制造、更輕便靈活、可透明。常規(guī)太陽(yáng)能電池板電極層采用有色材料,假如要做的很薄,就要以犧牲發(fā)電效率為代價(jià)。


石墨烯是一種優(yōu)秀的導(dǎo)體材料,在片材中也只有一個(gè)原子的厚度,幾乎達(dá)到透明,它可以用來(lái)制造很薄的器件。不過(guò)制造具有石墨烯的透明太陽(yáng)能電池板還是有一定的難度的:即把兩個(gè)電極粘在一起并與基板結(jié)合,用以確保電子僅從一個(gè)石墨烯層流出。


該團(tuán)隊(duì)將石墨烯電極太陽(yáng)能電池與其他由標(biāo)準(zhǔn)材料制成的太陽(yáng)能電池進(jìn)行比較,石墨烯太陽(yáng)能電池的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)為4.1%,遠(yuǎn)高于常規(guī)太陽(yáng)能電池板和此前的透明太陽(yáng)能電池。


根據(jù)研究人員計(jì)算,這些石墨烯太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換率可以高達(dá)10%,而且能保持透明的狀態(tài)。研究人員下一步目標(biāo)是把這個(gè)項(xiàng)目覆蓋在墻壁和窗戶當(dāng)中。光伏發(fā)電是將光能通過(guò)半導(dǎo)體的特性直接轉(zhuǎn)化為直流電能的,再通過(guò)逆變器將直流電轉(zhuǎn)換成可以被我們使用的交流電。

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其中沒(méi)有任何化學(xué)變化以及核反應(yīng),所以光伏發(fā)電是不會(huì)有短波輻射的。


輻射的意義很廣泛,光是輻射,電磁波是輻射,粒子流是輻射,熱也是輻射


所以明確來(lái)說(shuō)我們本身就處在各種輻射之中。


什么樣的輻射對(duì)人有害呢?


人們一般意義上所說(shuō)的輻射,是指那些對(duì)人體細(xì)胞有害的輻射,比如會(huì)引起癌變的,有相當(dāng)高幾率引發(fā)基因變異的。

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一般來(lái)說(shuō)包含短波輻射和一些高能粒子流。


常見的輻射物質(zhì)和波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)關(guān)系


光伏板到底會(huì)出現(xiàn)輻射嗎?


關(guān)于光伏發(fā)電來(lái)說(shuō),太陽(yáng)能組件的發(fā)電機(jī)理完全是能量的直接轉(zhuǎn)化,在可見光范圍內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化,過(guò)程中沒(méi)有任何其它的產(chǎn)物生成,所以不會(huì)出現(xiàn)附加有害輻射。


而太陽(yáng)能逆變器僅僅是一般的電力電子產(chǎn)品,里面雖然有IGBT或者三極管,并且有幾十k的開關(guān)頻率,但是,所有的逆變器都有金屬屏蔽外殼,并且符合全球規(guī)定的電磁兼容性的認(rèn)證。


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