早在半個世紀(jì)前,人們已經(jīng)開始夢想將溫差發(fā)電材料與太陽能材料結(jié)合。1954年,太陽能先鋒瑪麗亞·特爾克斯用一張溫差發(fā)電材料吸收太陽熱量,并成功將熱能轉(zhuǎn)化為電能。材料一面的熱能釋放出的電子流向溫度較低的一面,導(dǎo)致溫度高的一面帶正電,溫度較低的一面帶負電。特爾克斯用這種方法成功生成電流,但是只有很少一點。光-電轉(zhuǎn)化的效率非常低,最成功的一次實驗轉(zhuǎn)化率僅有1%。這和當(dāng)時的硅太陽能電池板的效率相差并不多。然而,到上世紀(jì)50年代末,硅太陽能電池的效率提高了兩倍,達到6%-8%。而太陽能溫差發(fā)電材料的效率依然保持在1%。因此,新生的太陽能產(chǎn)業(yè)迅速拋棄了這種技術(shù),大力發(fā)展硅太陽能電池板。上世紀(jì)70至80年代,硅太陽能電池板開始大批出現(xiàn)在屋頂上。
在接下來的幾十年里,溫差發(fā)電材料幾乎完全被忽視。除了可憐的發(fā)電效率之外,這種材料本身———原料通常采用碲化鉍等稀有元素———價格昂貴,相對于卑微的產(chǎn)出實在不劃算。只有在極其罕見的情況下,在沒有其他選擇的時候才可能被采用。比如,在“旅行者”號太空探測器上,溫差發(fā)電材料利用一小塊放射性材料和寒冷外太空的溫度差異為探測器提供電源。
想象一下,在不遠的未來,要捕捉太陽能,不再需要昂貴的電池板,只需要購買幾桶涂料,涂在屋頂、外墻或任何接觸陽光的表面,就可以將它們變成巨大的太陽能電池板。
想要減少電費,一種方法是利用無處不在的免費能源———陽光。但首先,你得拿出一大筆錢,請專家上門在你家屋頂上安裝沉重而低效率的太陽能電池板?,F(xiàn)在,有一種方法可以利用免費太陽能,且不用請專家,不用花大錢購買電池板。假如,只需要上商店購買一桶涂料,花一個下午自己把屋頂涂滿新買來的涂料,再請一個電工將電線連接上屋頂,就能讓你家徹底脫離電網(wǎng),實現(xiàn)能源自給自足?
這正是一種新的太陽能材料許諾的美好前景。這種材料利用材料兩面的溫度差別產(chǎn)生電流,一度因為效率太低,造價昂貴,被認(rèn)為難以用于實際應(yīng)用。但新研究發(fā)現(xiàn),溫差發(fā)電材料可拯救太陽能產(chǎn)業(yè),解決電池板致命的光-電轉(zhuǎn)化效率低的問題。溫差發(fā)電材料可幫助太陽能電池板走出低谷,發(fā)揮更大用途,但另一方面,它們也可能導(dǎo)致電池板的沒落。
本文來源:中國建材網(wǎng)
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