太阳能面板,既不是传统意义上的晶硅,也不是吹得很玄乎的钙铁矿电池。
太阳能面板是指利用半导体材料在光照条件下发生的光生伏特效应,将太阳能直接转换为电能的器件,是诸多太阳能利用方式中最直接的一种。
目前市面上的太阳能电池分为非晶硅和晶体硅类。
晶体硅类太阳能电池,有机薄膜太阳能电池,钙钛矿太阳能电池等等。
其中晶体硅又可以分为多晶硅和单晶硅。
单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15%左右,最理想的达到了惊人的24%。
这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的,但制作成本很大,以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。
多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多,但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少,其光电转换效率约12%左右。
从制作成本上来讲,比单晶硅太阳能电池要便宜一些,材料制造简便,节约电耗,总的生产成本较低,因此得到大量发展。
钙钛矿太阳能电池,一种钙钛矿结构的有机太阳能电池的转化效率或可高达%,能大幅降低太阳能电池的使用成本。
这种材料的成本非常低,但是性能极其不稳定,使用寿命也得不到保证,现在还没有大规模的推广。
有机薄膜电池……
…
姜大邺得到的未来太阳能面板严格的来说并不是属于以上任何一种。
从属性来说,它是一种生物太阳能面板!
它既可以支持硅晶类的太阳能电池,也可以支持有机薄膜类的太阳能电池。
这是一种多用途的生物太阳能面板。
他充分的利用海藻中的叶绿素,藻红蛋白,藻蓝蛋白吸收各种红绿蓝光的特性,大范围吸收阳光。
现在的太阳能电池,包括21世纪的太阳能电池都是主要吸收红外线而产生电能。
而这种生物太阳能电池,可以吸收绝大部分光谱中的光辐射,产生的电量比起一般的电池要多得多。
以前建造源于生物的电池时,采取的方法是提取细菌光合用途所用的天然色素,但这种方法成本高且过程复杂,要用到有毒溶剂,且可能导致色素降解。
为解决上述问题,研究人员将色素留在细菌中。
他们通过基因编辑手段改造大肠杆菌,生成了大量叶绿蛋白,藻蓝蛋白,藻红蛋白等等。
这些蛋白类通过特定的环境下会分解成叶绿素,褐藻色素,番茄红素等等。
这些东西吸收光线并转化为能量来说特别有效。
研究人员为细菌涂上了一种可以充当半导体的矿物质,然后将这种混合物涂在玻璃表面。
他们采用涂膜玻璃作为电池阳极,生成的电流密度达毫安/平方厘米,而该领域其他研究人员实现的电流密度仅为毫安/平方厘米。
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