鉅大LARGE | 點擊量：893次 | 2021年11月03日
太陽能光伏電池能否移動化？
上帝說，要有光，于是世界便有了光。陽光是萬物生長生活所必需的因素之一，仿佛是取之不盡用之不竭的，因而太陽能也成為風(fēng)能、水能之后最被大眾看好的“未來式”能源。之所以加上“未來式”前綴，是因為目前太陽能還處于初級發(fā)展階段。并且雖然太陽能資源優(yōu)勢較多，但因為能源轉(zhuǎn)化能力較弱、對資源的利用程度不夠，致使國內(nèi)太陽能產(chǎn)業(yè)一直呈過剩現(xiàn)象。
太陽能的發(fā)展大概要追溯到19世紀(jì)中期，那時候運用蒸汽動力出現(xiàn)電能的相關(guān)發(fā)明讓人們意識到，熱能和電能之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，而太陽能，則是出現(xiàn)熱能的最直接來源。發(fā)展到現(xiàn)在，民用市場中應(yīng)用較多的大概還是太陽能電池板，它能夠通過吸收太陽光，將太陽輻射能通過光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接或間接轉(zhuǎn)換成電能。
太陽能電池與鋰離子電池的差別
太陽能電池板由多塊太陽能電池拼接而成，只要接觸到太陽光，瞬間便能夠輸出電壓以及在有回路的情況下出現(xiàn)電流。假如不考慮技術(shù)因素，單就太陽能—電能的轉(zhuǎn)化而言，太陽能電池?zé)o疑是能夠秒殺當(dāng)下所有類型電池的完美選擇。不過太陽能電池多用于交通領(lǐng)域、通信領(lǐng)域以及領(lǐng)域等大型固定場所，有關(guān)目前正在快速發(fā)展的消費電子品行業(yè)似乎影響不大。假如有一天太陽能電池能夠“瘦身成功“并且應(yīng)用到移動電子設(shè)備當(dāng)中，帶來的必將是整個科技產(chǎn)業(yè)整體方向的轉(zhuǎn)變。
現(xiàn)在的大部分智能電子產(chǎn)品都是用的可循環(huán)充電的鋰離子電池。尤其是移動電子設(shè)備，因為輕巧便攜和應(yīng)用功能多等特點，用戶在使用過程中不受環(huán)境場合限制，而且操作時間長，所以鋰離子電池雖有續(xù)航弱點，還是成為最普遍的選擇。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
雖然太陽能電池與鋰離子電池聽起來是同一類產(chǎn)品，但其實不盡然，二者之間還是存在最本質(zhì)的差別的。簡單來說，太陽能電池是一種發(fā)電設(shè)備，其本身并不能夠直接儲蓄電能，而鋰離子電池則是蓄電池的一種，而且能夠持續(xù)蓄電以供用戶使用。
跟鋰離子電池一比較，太陽能電池的一個劣勢便顯露無余，那就是不能夠脫離陽光的照射，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能是與日照實時同步的，因此對太陽能來說，只有白天甚至只有晴天才是自己的主場，但無法像鋰離子電池相同只要蓄滿電，就能夠完全擺脫時間和環(huán)境的限制，靈活使用。
太陽能電池“瘦身”難點
因為太陽能電池本身并不能存儲電能，有關(guān)實際應(yīng)用來說是一個非常大的bug，所以研發(fā)人員靈機一動，將太陽能電池與超大容量的蓄電池聯(lián)合使用，蓄電池是太陽能供電系統(tǒng)中應(yīng)用較多的一類大容量蓄電池。兩種產(chǎn)品的結(jié)合，使本來體積就不小的太陽能電池變得更加“龐大”，假如想要應(yīng)用到移動設(shè)備當(dāng)中，就必須先經(jīng)歷“瘦身”的過程。
因為能源轉(zhuǎn)化率不高，太陽能電池的日照面積通常較大，這是其“瘦身”途中面對的第一大技術(shù)難點。當(dāng)下太陽能轉(zhuǎn)化率的極限是24%左右，跟昂貴的太陽能面板制作相比，除非大面積使用，否則實用性會大打折扣，更不用提用于移動設(shè)備當(dāng)中了。
因為能源轉(zhuǎn)化率不高，所以太陽能電池的日照面積通常較大。
太陽能電池該如何“瘦身”？
將太陽能電池與可循環(huán)蓄電的鋰離子電池結(jié)合使用是當(dāng)前科研人員研發(fā)的方向之一，也是太陽能電池移動化的一種有效途徑。最常見的太陽能電池便攜產(chǎn)品莫過于移動電源。通過將光能轉(zhuǎn)換成電能并儲藏在內(nèi)置的鋰離子電池里，太陽能移動電源可以給手機、數(shù)碼相機、平板電腦等產(chǎn)品充電，既節(jié)能又環(huán)保。
真正能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的太陽能電池重要分兩大類：第一類是晶硅電池，包括多晶硅和單晶硅電池，這類占市場份額80%以上；第二類是薄膜電池，又細(xì)分為非晶硅電池，其工藝簡單，成本低，但效率低，有衰退跡象。
薄膜太陽能電池的厚度只有數(shù)毫米，而且可以彎曲卷折，還能夠采用多種不同的材質(zhì)作為基板材料，它能夠與鋰離子電池直接對接充電，這意味著，將太陽能電池發(fā)展成為新型環(huán)保充電器，還是非常有可能的。并且這類充電器可以以不同的形狀呈現(xiàn)，攜帶會更加方便，比如掛在書包上或者衣服上，便能夠給手機充電，續(xù)航問題也就迎刃而解了。
現(xiàn)在很多研發(fā)者認(rèn)為石墨烯材質(zhì)的鋰離子電池是解決移動電子設(shè)備電池續(xù)航能力的重要突破口，假如能夠有效提升太陽能電池單位面積的轉(zhuǎn)化率，那么隨時隨地移動充電的酷炫形式，將會成為未來能源應(yīng)用問題的完美方式。
總結(jié)：太陽能是大自然最慷慨的饋贈，只是太陽能的利用目前還不是很普及，利用太陽能發(fā)電還存在成本高、轉(zhuǎn)換效率低的問題。只有有效提升單位面積內(nèi)太陽能的轉(zhuǎn)化率，才能夠有效利用能源，實現(xiàn)太陽能——電能的完美過渡，到那時，太陽能電池的移動化也將不再是問題了。
上一篇：解讀：動力鋰電池材料之爭
