現在的太陽能光伏發電技術多數是硅材料太陽能板電池，發電效率只有25%左右。美國能源部的國家可再生能源實驗室在最新公告中稱，他們研發的鈣鈦礦太陽能電池轉換效率獲得突破性提升，接近66%。

目前市面上超過90%的太陽能板都是硅材料制成。硅光伏電池的好處很明顯，耐用，而且便于安裝，成本也很便宜。但是，這種電池的弊端也很明顯，硅光伏板電池效率很低，價格最可負擔的模型的效能在如安裝、朝向、天氣等因素的影響下不等，差不多只有7%~16%左右。

太陽能電池至今已經有六十多年的歷史了，可是即使是商用的硅光伏電池，也勉強才達到25%的發電效率，最大也超不過30%。

還有一個明顯的問題是，為了增加硅材料面板的堅固性，大部分硅光伏太陽能板都是造成波浪形，而不是薄膜的形式，這也是導致發電效率低的另一個原因。

研究人員意識到，要提高電池效能，采用薄膜的形式是研發的方向。基于硅材料的薄膜經過幾代的研發，效率已經從開始的13.6%逐步提升到21.6%，直到2018年，牛津實驗室的技術達到了28%。

可是這完全無法與這項最新的突破相比。國家可再生能源實驗室在發布的研究成果公告中說，這項技術的關鍵在于怎樣阻止能量以熱量的形式損失。

公文說:“當陽光照射在太陽能電池上，材料吸收光子后產生電荷載體--電荷和空穴。熱載太陽能電池在電荷載體的能量以熱量的形式損耗之前，迅速地把它變成電能。阻止熱損耗是太陽能電池面臨的一項巨大的挑戰，這種新型電池的轉換效率有希望是傳統電池的兩倍。傳統鈣鈦礦太陽能電池的效率從2009年的3%，提升到2020年的超過25%。一個設計合理的熱載設備可以達到理論上接近66%的轉化效率。”

研究人員現在還不明確這種技術何時能夠進入市場，也無法估計它的成本。但是該實驗室表示，這種技術已經接近實現商務可行性，而且在不久的將來，在固態照明、動態感測、機械驅動、高級的輻射探測、量子信息科技和光催化等領域也能發揮作用。

延伸閱讀

全球風能與太陽能發電份額有望增至45%

國際能源機構(IEA)的一份報告指出，到2040年，全球風能和太陽能發電的份額將從7%上升至45%，增強電力供應的靈活性對保障電力供應安全就變得尤為重要。

IEA認為，能源領域的脫碳轉型，可變量的可再生能源快速增長，數字化擴大了網絡攻擊的機會，而氣候變化導致了更多的極端天氣事件，這都給電力供應安全構成嚴峻的挑戰。

近年來，為了達到減少排放的目標，各國都在不斷增加太陽能光伏、風能等可再生能源的部署，使其在未來一段時間內能夠增至足以淘汰化石燃料工廠和核設施的發電量。

IEA認為，在其他低碳發電技術的支持下，風能，太陽能光伏和風能將占主導地位的多元化供應組合。這必須包括需求響應和存儲，以及數字化和電力市場互連。“天然氣和煤炭仍將繼續發揮作用，尤其是在印度等發展中國家。如果無法達到假設情景中其他低碳技術(例如核能和生物質能)的發電水平，則會導致額外的成本和挑戰。”

但是，對于風能和太陽能技術而言，進一步加速增長至可以彌補其他低碳發電不足的水平將是極具挑戰性的。此外，現有的方案提供了純粹的技術經濟觀點，而沒有考慮與其他風力渦輪機，核設施，化石燃料工廠和新的架空輸電線路有關的社會認可或政治因素，所有這些因素都可能使實現最佳的低碳排放變得更加復雜。

研究表明，清潔能源的過渡將給世界范圍內的電力系統帶來重大的結構性變化，在過去十年中，可再生能源發電量已經激增。根據IEA可持續發展方案，到2040年，可變可再生能源在總發電量中的年均份額將達到45%。

到2040年，這將意味著電力將超過石油成為全球最大的能源，風能和太陽能在全球發電量中所占的比例將從7%上升到45%，所有可再生能源的總和將超過70%。

報告稱，但要“與擴大太陽能和風能同時發展”就需要資源具有新的、額外的靈活性，特別是在電力需求強勁增長的新興和發展中經濟體中。

盡管供需變化更大，但要保持可靠性，將意味著需要對網絡和靈活的資源(包括需求側，分布式和存儲資源)進行更多投資，以確保電力系統足夠靈活和多樣化以應對。

來源：帝都小葫蘆，環保網

​本文轉載于網絡，如涉及版權問題請發現及時聯系，我們定會配合刪除；我公司專業生產高溫磁力泵、高壓磁力泵、高溫高壓磁力泵等。