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新型柔性太阳能电池,让阳光发电不限形状

发布时间:2022-03-24 08:54      发布人:handler  浏览量:103
太阳能电池板面临的挑战之一是它们安装在具有弯曲或抽象几何形状的表面上。因此,一个合作研究团队开发了一种灵活的太阳能转换系统,可以在曲面上使用以获取可再生能源。这项研究已发表在《可持续性》杂志上。


可再生能源技术正在促进能源转型,因为世界各国都在制定碳减排政策以符合联合国的《京都议定书》。当今政策制定者的主要关注点是通过限制温室气体排放来缓解气候变化,这被认为是负面环境变化的主要因素。




由于极端天气、粮食供应中断和已知是温室气体引起的气候变化影响的野火增加,开发有效技术来替代化石燃料仍然是研究的核心。在过去十年中,光伏 (PV) 和内置光伏 (BIPV) 技术主要集中在利用现有光伏概念,这些概念被证明可以帮助有能力满足其负载的建筑物作为可持续太阳能发电技术。


由于获得先进材料和太阳能电池技术成本更低,太阳能消耗变得越来越重要。因此,人们越来越重视开发既能满足需求又能满足现代世界安装实际要求的光伏技术。


灵活的光伏系统适用于形状复杂的建筑物,例如收获筒仓、传统的伊斯兰建筑和石化罐。





虽然柔性太阳能电池理论上可以应对上述挑战,但只有将该技术投入实际应用才能准确测量结果。为了解决这个问题,“太阳能系统中涉及的组件被建模为扁平、圆柱形和半球形,并在实际条件下进行了研究,” Najafi 博士说。


该团队将测试阶段分为三个部分:平面、圆柱形和球形表面,柔性面板串联连接,同时监测可能影响性能的潜在变量,例如温度、辐射和柔韧性。为了记录柔性太阳能电池的最佳性能水平,密切评估了变量之间的关系。


对柔性光伏系统功能的最大影响与辐照率、风速、温度以及对各种光伏形状(如扁平、圆柱形和球形材料)的使用有关。


该团队能够确定,当环境温度在 20-30 o C 之间波动时,柔性太阳能电池系统表现出良好的性能水平,并且在 500 至 800 W/m 2范围内没有降低。然而,一致的温度和辐射水平以及风速,表现出更好的整体性能水平。


光伏系统的最佳性能为 1000 W/m 2,但我们的研究发现,在柔性光伏系统中发电的理想范围是 800 W/m 2 。


该团队还仔细评估了该系统的经济效益,发现在 20 年的维护生命周期内,维护成本约为每年 20 美元。然而,每瓦的成本估计约为 0.8 美元,高于其他传统系统(尽管总体回报因国家而异)。


随着先进柔性光伏材料系统的加速进展和最新发展,包括有机半导体和金属卤化物钙钛矿的到来,预计柔性光伏面板将在未来广泛的适销产品中实现商业化。


预计柔性太阳能电池将与超级电容器和电池等其他光能存储设备一起集成到新兴市场的未来技术中,并有助于促进全球能源转型。这包括提供可再生能源,为智能手机和便携式计算机、电动汽车和电动自行车等电子设备供电和充电。



原文链接:https://www.xianjichina.com/news/details_290606.html
来源:贤集网
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