鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1024次 | 2020年04月08日
人造樹葉吸收太陽光子來發(fā)電
理論上,只要收集1小時(shí)的太陽能,就可以滿足人類全年的能源需求
不管如何提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率,如何采取節(jié)能措施,化石燃料的不可再生性,決定了它在人類能源發(fā)展歷程中終究是個(gè)華麗的配角。這個(gè)配角在舞臺(tái)上的表演也日漸力不從心了,全球每年要消耗的能源為13太瓦(1太瓦=1萬億瓦),這個(gè)數(shù)字還在不斷上升。
面對(duì)如此嚴(yán)峻的能源形勢(shì),科學(xué)家和普通公眾不約而同地將目光投向頭頂上的大火球,那可是功率達(dá)12萬太瓦的能量源。理論上,只要收集1小時(shí)的太陽能,就可以滿足人類全年的能源需求。
雖然太陽能早已成為一個(gè)我們耳熟能詳?shù)母拍睿偢杏X只聽樓梯響,不見人下來,看看路燈頂上,以及概念建筑上的太陽能電池板,總覺得這種能源離我們似乎還很遠(yuǎn)。
太陽能電池的瓶頸
過去的幾十年里,太陽能電池的效率有了長(zhǎng)足的發(fā)展,但居高不下的制造成本仍大大限制了其使用范圍。也有科學(xué)家提出以量取勝的方法:將不宜居住和耕作的沙漠都鋪上太陽能電池板,理論上,只要一半面積的沙漠(65萬平方公里)就可以滿足人類每年的能源需求。
且不論這個(gè)方法中的電池板由誰買單,單單是電力傳輸和電池日常維護(hù)都不是能輕易解決的問題,畢竟,沙漠戈壁可不像我們家的屋頂和后花園。
目前,太陽能電池的理論使用壽命是20年,注意,這只是理論壽命!實(shí)際運(yùn)營中,還要考慮到電池面的清潔,以及惡劣天氣帶來的意外損傷等情況。并且,制造成本著實(shí)不便宜,以目前常用的硅太陽能電池為例,在全使用期的發(fā)電售價(jià)是同期傳統(tǒng)電價(jià)的2倍。
新開發(fā)的高效率太陽能電池面板的制造費(fèi)就更為昂貴了,特別是那種轉(zhuǎn)化效率達(dá)41%的復(fù)合型光合電池,一塊10厘米見方的電池造價(jià)高達(dá)數(shù)千美元,而電壓只有0.5伏,要想得到足以供家庭使用的太陽能電池板,要將成千上萬片這樣的小單元拼合起來。連發(fā)明這種電池的德國夫瑯禾費(fèi)太陽能研究所所長(zhǎng)艾克韋伯都認(rèn)為:這樣高的價(jià)格,真要買來安裝,誰都會(huì)猶豫的。當(dāng)然,隨著加工技術(shù)的發(fā)展,諸如顏料敏化型電池、有機(jī)薄膜電池等新電池的出現(xiàn),其生產(chǎn)成本有望降低。