可弯曲的新电池

近日,复旦大【dà】学王【wáng】永刚团队和彭慧【huì】胜团队研【yán】发出可弯【wān】曲的新【xīn】型【xíng】电池,其设计重点放在了可穿戴电子设备的机械【xiè】应【yīng】力【lì】要【yào】求和植入设备的安全要求上。

研究人员设计了两种柔性电池:一【yī】种2D带状电池和【hé】1D纤【xiān】维【wéi】状【zhuàng】电【diàn】池。前者能将轻薄的电【diàn】极【jí】薄膜黏附在一个【gè】钢绞线网中【zhōng】,而后者【zhě】能在一个碳纳米管骨架周围嵌入电【diàn】极材料的纳米粒【lì】子。除了测试【shì】了【le】生物【wù】兼容【róng】性液【yè】体外,研究人员【yuán】还测试了硫酸钠作为液体【tǐ】电解质【zhì】用于可穿戴设备电池的【de】适用性。结果显示,在使用硫酸钠溶液作为电【diàn】解【jiě】质时【shí】,两种【zhǒng】新型【xíng】电池的容量【liàng】和【hé】输出功率等比目前报告的大多【duō】数【shù】用于可穿戴设备的锂【lǐ】离子电池更好【hǎo】。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

基体厚度为16微米的超薄晶硅电池

9-21,三峡大学材【cái】料与【yǔ】化工【gōng】学【xué】院谭新玉教授课题组,与德国卡【kǎ】尔斯鲁厄理工学院严【yán】文生【shēng】博士合作,成功设计和制备了基体厚度仅为16微米【mǐ】(1微【wēi】米=0.001毫米)的【de】超【chāo】薄晶硅电池。

晶硅【guī】电池最大【dà】的【de】问题,是成本太高,其中硅材料占成本【běn】40%以上。目前,市场上【shàng】晶硅电池厚度多在180微米左【zuǒ】右,因此研制超薄晶硅电池、降低【dī】晶硅电池成【chéng】本,是科学【xué】家们长【zhǎng】期攻关【guān】的方向。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

谭新玉教研制的超薄晶硅太阳能电池,只有市场上普通【tōng】晶硅电【diàn】池厚度的【de】十分之一,使用材料【liào】减少了【le】90%,并解【jiě】决了超【chāo】薄晶硅太【tài】阳能电池中典型的【de】低吸【xī】收和低效率问题。

光伏除尘技术

据了解,在近10年的工程实践发现温度和灰尘是影响光伏发电效率的主要环境不利因素。其中,空气中灰尘颗粒覆盖光伏组件受光【guāng】面(光【guāng】伏玻璃),导致太【tài】阳能【néng】电【diàn】池片【piàn】受光【guāng】通量降低,组件及整个光伏系统【tǒng】发电【diàn】效率显著降低【dī】。针对这一问题,重庆理工大【dà】学科研团队提出一种基于【yú】光伏组件的无水光伏除尘【chén】技术方案,在该方【fāng】案中,光伏发【fā】电站可自动【dòng】“洗澡”。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

经过两年多的【de】研究【jiū】,团队在对比分析国内外已有光伏除尘技术的基础上【shàng】,提出一【yī】种基于光伏【fú】组件的【de】无水光伏除尘技术方案【àn】。通过【guò】“铲、刷、抹”三步机械动作【zuò】,分别去除光伏组【zǔ】件表【biǎo】面的强粘附性污【wū】染【rǎn】物【wù】(鸟粪、小昆虫尸体、腐【fǔ】烂的【de】树【shù】叶)、大颗【kē】粒及细小灰尘颗粒。

具有200℃高温稳定性的锂电池固态聚电解质膜技术

2017年初,北京【jīng】大学化学与分【fèn】子工程学【xué】院高分子科【kē】学与【yǔ】工程系教授范星【xīng】河/沈志豪【háo】副教【jiāo】授及【jí】其研究【jiū】团【tuán】队成功研【yán】发出了【le】一种新型、具有高温稳定性的锂电池固态聚电解质膜,有望【wàng】打【dǎ】破现【xiàn】有锂离子电池固态电解质研究、产业格局。

PEO/锂盐复合体系是一类固态【tài】聚【jù】电解质。固态聚电解质由于其具有【yǒu】很好的热【rè】稳定性和机【jī】械强度,成【chéng】为当今科学【xué】家的研【yán】究热点。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

该含刚性聚合物侧链的双亲嵌【qiàn】段共【gòng】聚聚【jù】合【hé】物【wù】刷【shuā】的锂盐【yán】复合体系,在高温【wēn】下具【jù】有高的【de】离【lí】子传导率,有望解决目前市场上使用【yòng】的锂离子电池的安全隐患等问题【tí】,可大大提高电池的安全性,应【yīng】用于【yú】火箭,卫星或【huò】者【zhě】飞行器等需要承受高温场合的高温下【xià】使用的锂【lǐ】离【lí】子电池。

细菌太阳能电池,白天夜晚24小时供电

英国【guó】研究【jiū】人员宣布在生物太阳能电【diàn】池研究领域获得突破,将蓝藻细菌当作墨【mò】水,像普通【tōng】打印【yìn】一样将其打印到【dào】导电碳【tàn】纳【nà】米【mǐ】管上,制【zhì】成一种生物太【tài】阳能电池板【bǎn】。

这种生物【wù】太阳能电池【chí】板能够【gòu】在白天和夜【yè】间同【tóng】时发电,消除【chú】了传统太阳能电池对【duì】于【yú】太阳光的依赖。这个装置【zhì】可以生物降解【jiě】,从而可以作为一种【zhǒng】理想的一次性【xìng】太阳能电池【chí】。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

“太阳能方格"砖块可让建筑物自行发电

“太阳能方格”由【yóu】英国埃克塞特大【dà】学专攻光伏建【jiàn】筑一体化(BIPV)的【de】研究【jiū】人员研制。这种砖块【kuài】与【yǔ】现有玻璃砖【zhuān】相似,可【kě】以【yǐ】取代传统砖块,以使阳光进【jìn】入建筑【zhù】物内。

每一块【kuài】砖均【jun1】含有【yǒu】能将【jiāng】阳光【guāng】聚【jù】焦至小型太阳能电池上的智能【néng】光学元件,从【cóng】而提高每一块【kuài】电【diàn】池的总发电量。由此产生的电能可为建【jiàn】筑物供电,被【bèi】储存于电池中或为电动【dòng】车辆充电。

埃克塞特大学【xué】的研究团队目前正寻找投资,以对该产品进行【háng】商业【yè】测试【shì】。该【gāi】团队【duì】已成立一家名为太阳【yáng】能【néng】建筑公【gōng】司的初创企【qǐ】业,推销和生产这【zhè】种开创性产品。

太阳能【néng】建筑【zhù】公司创始人【rén】、埃克【kè】塞特大学环境与可持【chí】续发展研【yán】究所【suǒ】的哈桑˙拜格博士说:“BIPV是一个不断发展壮大的产业,年【nián】增长率【lǜ】达16%。”

用环境光给手机充电

法国太阳【yáng】能公司德古拉【lā】技术公【gōng】司的科学【xué】家【jiā】们开发出了【le】一种LAYER技术,即【jí】“光【guāng】的能【néng】量【liàng】反应(Light As Your energy Response)”。从本质上讲,LAYER是一种薄而灵活的太阳【yáng】能【néng】电池,可以用喷墨打【dǎ】印机来制造。这些具有成本【běn】效益、可折叠的薄片由一种独特的导电【diàn】塑料制【zhì】成,能【néng】够从【cóng】太【tài】阳能和【hé】人造光中获取能【néng】量。

LAYER可以打印在电子设备上【shàng】,或者更大的【de】LAYER可以被固定在一个可以【yǐ】捕捉更多光线的物【wù】体【tǐ】上,比如一个背包。然后,这【zhè】个【gè】物体就会被连接到设【shè】备上。这些太【tài】阳能电池只需要一个小时的打印时【shí】间,可以【yǐ】根【gēn】据形【xíng】状、颜色、甚【shèn】至是【shì】透【tòu】明度进行定制。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

LunaR混合手表:晒太阳半小时可用两个月

据了解【jiě】,LunaR 拥有“世界上第【dì】一个隐形太阳【yáng】能电池表盘”,这主要归功于【yú】研发团队和太阳能技术【shù】公司 Sunpartners 的合作【zuò】。

LunaR 智能手【shǒu】表【biǎo】可【kě】以追踪用户的运动和睡眠,并【bìng】且非常巧妙地【dì】展示用户每天的活动【dòng】目标。与此同【tóng】时,LunaR 在【zài】阳光照射一个小【xiǎo】时之后即可【kě】完成充【chōng】电【diàn】。据研发团队表示,这款【kuǎn】手能够在半小【xiǎo】时内存储足够手表运行 60 天的电量。最关键的是,如果你因为某种原因无法到户【hù】外充电,LunaR 还【hái】可以【yǐ】通过【guò】太阳能电池板【bǎn】,利用室内环境光【guāng】进行【háng】充电【diàn】。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

可以贴在玻璃窗上的透明光伏技术

美国密密西根州立大学【xué】在最近一期《自然·能源》杂志上【shàng】刊文,公布了【le】他们称之为【wéi】“transparent luminescent solar concentrator ”(“透明阳光集热器”)的最新【xīn】发明,可以利用建【jiàn】筑物的【de】玻璃【lí】窗以及汽车甚至手机的玻璃表面【miàn】发电。这一技【jì】术的关键是“透【tòu】明”,使用有机物分子材【cái】料吸收太阳光的【de】不可见光【guāng】通过薄【báo】片光伏电【diàn】池【chí】来发电,以【yǐ】塑料薄膜的【de】形【xíng】式贴在【zài】玻璃上,不影【yǐng】响玻璃【lí】的正常透光功能。

密【mì】西根大【dà】学的研【yán】究人员认为,这一技术的应用【yòng】潜【qián】力巨大【dà】,如果【guǒ】贴【tiē】满美国各类建筑的【de】玻璃窗,可望满【mǎn】足美国40%的电力需求。如果加上屋顶光伏并辅以储能设备,太阳能可以满足美国几乎全部电力需求。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

平面石墨烯可自折叠成3D结构

美国约【yuē】翰霍普金斯【sī】大学和麻省理工学院的科【kē】学家合作,利用【yòng】全新方法【fǎ】让平面【miàn】石墨【mò】烯自折【shé】叠成3D几何形状。发表【biǎo】在最新一期《科【kē】学进展》杂志上的这一成果,将为【wéi】用石墨【mò】烯【xī】研制可穿戴电子【zǐ】设备、活细【xì】胞胶囊【náng】和折叠式晶体【tǐ】管等【děng】带来更广阔的前景。

在这项新研【yán】究【jiū】中,研究人【rén】员开发出一种全新的微图形【xíng】处理技【jì】术,石墨烯层在加热过程中能沿着预先设【shè】定的【de】线条弯曲,像人【rén】工折纸一样折【shé】叠成3D结构【gòu】。这种新方【fāng】法【fǎ】具有两大优势,其【qí】一,能避免之前【qián】工艺中出【chū】现的石墨烯特性受损【sǔn】,折叠过【guò】程可完【wán】全保留石墨【mò】烯的导电【diàn】导热等性能;其二,3D形【xíng】状内的折痕可形成能量带隙【xì】,进一【yī】步【bù】提高石【shí】墨烯的【de】导电性能【néng】。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

量子点有助太阳能电池更便宜

俄罗斯国立核【hé】能研究【jiū】大【dà】学【xué】莫斯科工程物理学院(MEPhI)的学者们【men】,研制出【chū】一种制造量子点材料【liào】的新技术,有助于【yú】研发吸收广【guǎng】谱太阳光的便宜太【tài】阳能电【diàn】池。

量子点【diǎn】即大【dà】小在几纳米的半导体【tǐ】晶体,改【gǎi】变其尺寸,可以轻易控【kòng】制太阳能电池【chí】的性质,如扩大吸【xī】收光谱。在室温【wēn】下取代配位【wèi】基的技术【shù】有助于【yú】改【gǎi】变量子点之【zhī】间的距离,以此【cǐ】控【kòng】制电【diàn】荷能源【yuán】传递的效率,不仅用来制造光电【diàn】电池或发光二极管,还可【kě】以【yǐ】制造更复杂的半导体结构,如用作制造高度敏感的【de】新【xīn】一代传【chuán】感【gǎn】器的半【bàn】导体结构。

薄如纸片的便携式太阳能电池板

由韩国公司【sī】Yolk打造的【de】太阳【yáng】能电池板【bǎn】Solar Paper薄【báo】如纸片,堪称消费者【zhě】市场上效率最高的太阳能电池【chí】板。据称,这【zhè】款太阳能电池板能够【gòu】在两小时内将【jiāng】iPhone充满电。

每个Solar Paper电池板能够【gòu】产生2.5瓦【wǎ】的电量,因此,承载【zǎi】5瓦电量【liàng】的iPhone手机就需要【yào】两个Solar Paper进【jìn】行充电。每个Solar Paper电池【chí】板【bǎn】的角【jiǎo】落处都有插孔【kǒng】,因此用户就可以将【jiāng】太阳能充电器【qì】挂在【zài】背包上【shàng】,从而在行走中对这些太【tài】阳能【néng】充电器进行充电。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

能产生太阳能的混凝土屋顶

瑞士联邦理工学院【yuàn】的研究人员开发了【le】一【yī】种新型超薄的弧形屋顶【dǐng】,能够【gòu】产生太【tài】阳能【néng】。

据了【le】解,这【zhè】个弧【hú】形屋顶【dǐng】由几层组【zǔ】成,内部的混凝土板【bǎn】作为【wéi】加热和冷却【què】线圈和绝缘材【cái】料的基【jī】础【chǔ】,而这些材料又被【bèi】更具体的混凝土覆盖。用于收集太阳【yáng】能的薄膜光伏电【diàn】池随后安装在建筑物【wù】的外部。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

提高钙钛矿太阳能电池实用性

瑞士科学家近日将钙钛矿太阳【yáng】能电【diàn】池【chí】的转化效率提高到了【le】20%并使其【qí】更耐用【yòng】,有望使这种太阳【yáng】能电池更快投入商业【yè】应【yīng】用。

然【rán】而【ér】钙钛矿太阳能电池【chí】商业【yè】化的一个【gè】限【xiàn】制在于,材料在【zài】阳光下容易性能衰减。钙【gài】钛矿太阳能电池在接收太阳光【guāng】之后,会产生电【diàn】子和电子空【kōng】穴【xué】,此【cǐ】时就需【xū】要一种高效的媒【méi】介把它【tā】们传输【shū】到电【diàn】极【jí】上。目前的媒【méi】介材料造价高且不【bú】稳定,所以寻找性能稳定和低廉的【de】媒介材料就成了关键。

瑞士【shì】洛桑联邦理工学院【yuàn】的这【zhè】项研究发【fā】现,硫氰酸亚铜【tóng】可作为一【yī】种廉价、稳定【dìng】的媒介材料【liào】。钙钛矿太阳【yáng】能电池【chí】如果涂覆上60纳米厚的【de】硫氰酸亚铜涂层,在60摄氏度高温下暴【bào】晒长达1000小时的加速老【lǎo】化试【shì】验中,性【xìng】能损耗【hào】小于5%。

“印刷”超薄太阳能板:8美元/平米

近年【nián】来太阳能光伏【fú】成【chéng】本【běn】已经【jīng】大幅度【dù】下降,但是相【xiàng】对于常规【guī】能源发电成本【běn】来说,太阳能真正具有竞争性尚需时日。如何让太【tài】阳能成【chéng】本继续下【xià】降?

澳大利亚纽卡斯尔大学的专家及其团【tuán】队正在试验一种“印刷太阳能板”(printed solar panels),将电子油墨(electronic inks)打印在结实的PET塑料胶【jiāo】片【piàn】。这种太【tài】阳能【néng】板只有十【shí】分之一毫【háo】米的厚度【dù】,可以在散光、暗光的条件下【xià】发【fā】电,因【yīn】此可【kě】以【yǐ】按【àn】照需【xū】要【yào】随处安装,不必考虑相对阳光【guāng】照【zhào】射的倾角。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

目【mù】前【qián】研究人员已经【jīng】打印了100平方米的新【xīn】型【xíng】太阳能板【bǎn】进【jìn】行【háng】试验,进一步改善其性能和耐久性。预计量化生产后这种光伏【fú】板的成【chéng】本不到8美元/平米,远【yuǎn】远低于【yú】特斯拉推出的太【tài】阳能【néng】瓦成本(235美元/平【píng】米)。

将水蒸汽转化为氢燃料的“太阳能涂料”

日前,澳【ào】大利亚【yà】的研究人员取【qǔ】得了一项重大突破,开发出了一种【zhǒng】可【kě】以将空气【qì】中的水蒸汽转化为【wéi】氢燃料的“太阳【yáng】能涂【tú】料”。

这种“太阳能涂【tú】料”的关键【jiàn】是一种新【xīn】开发的类【lèi】似【sì】于硅胶的化合【hé】物。这种化合物被称【chēng】为合成硫化钼【mù】,它【tā】可用作半导体,引发水分子分【fèn】解成氢和【hé】氧【yǎng】,基于这一特性,研【yán】究团【tuán】队发现将该化合物与二氧化钛颗粒混合后可形成能吸收太【tài】阳光【guāng】、产生氢能的涂料。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

首席研究员【yuán】TorbenDaeneke博士表示,二氧化【huà】钛【tài】是已经广泛用于墙面涂料【liào】中的白色颜料,这意味着新【xīn】材料的【de】简单添加可【kě】以【yǐ】将砖面转变【biàn】为收集【jí】能量和生产燃【rán】料的场所。

精准控光技术

澳大利亚国立大【dà】学9-21发布一项公告称,受蝴蝶【dié】翅【chì】膀启发,该校研究人员【yuán】发明了一【yī】种可精准控制【zhì】光走【zǒu】向的【de】微型结构。这种控光【guāng】技术可应【yīng】用于【yú】太阳【yáng】能电【diàn】池、建筑和隐身技术等领【lǐng】域中。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

这一研究成果已发表在美国化学协会的《光子学》期刊上。

火星基地未来或采用微电网供电: 依赖分散式能源系统

据国外媒体报道,SpaceX(美国太空探索技术公司)和【hé】特【tè】斯拉公司首席执行官埃隆【lóng】˙马【mǎ】斯克(ElonMusk)希望【wàng】未来100年能【néng】够【gòu】向火星发送【sòng】100万人,他们将乘坐太空舰队前往火星【xīng】,每艘太空飞船可【kě】携载100人,或者更多。并且他【tā】们将【jiāng】生【shēng】活在【zài】缺少氧气和【hé】遍布危险的火星环境。虽然人们【men】无法呼吸火星上的空【kōng】气,但是一些创【chuàng】造性思【sī】维,会让人们【men】在火星表面【miàn】生【shēng】存下来。

火星具有制造能量的巨大潜力,虽然大气层布满【mǎn】灰尘,但是阳光仍能抵【dǐ】达火【huǒ】星【xīng】表面【miàn】,可使【shǐ】太阳能电【diàn】池板获得能【néng】量【liàng】。西门子公司在官【guān】方【fāng】网站【zhàn】上表【biǎo】示,人们最【zuì】终将在【zài】火星采【cǎi】用微【wēi】电网【wǎng】系统,没有集中式电源供给,登陆火星的人类未来将依赖于分散式能【néng】源系统。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

基于有机半透明太阳能电池材料的智能太阳镜

德国【guó】卡尔【ěr】斯鲁厄技术学院的研究人员正【zhèng】在【zài】开发一种【zhǒng】基于半透【tòu】明有机太阳【yáng】能电【diàn】池材料的太【tài】阳能【néng】眼镜,可为眼镜上集成【chéng】的微【wēi】处理器【qì】提供电力支【zhī】持。该太阳能眼镜是光伏移动应用的典型代表【biǎo】。

“智能”太【tài】阳镜安装在一个市售【shòu】树脂眼镜架上,外观【guān】和重量均与传统太阳【yáng】镜无异,微处理器和【hé】两个显示设备被【bèi】安【ān】装在眼镜腿上,可实时显【xiǎn】示阳光的强度和温【wēn】度。太阳能眼【yǎn】镜在正【zhèng】常办【bàn】公和家居【jū】照明条件下也可正常工作。每【měi】个【gè】眼镜片可产生【shēng】200微瓦电力,足以支【zhī】持诸如助【zhù】听器或步【bù】入【rù】计数【shù】器【qì】之类的应用【yòng】。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

四驱太阳能电动汽车 续航可达数月

荷兰公【gōng】司Lightyear正研发一【yī】款【kuǎn】太阳能【néng】电动汽车Lightyear One。据报道,该车能在【zài】没有充电的情况【kuàng】下【xià】行驶【shǐ】数月,为首款四轮驱动的家【jiā】用太【tài】阳【yáng】能电动汽车。

Lightyear表示,目前【qián】全球所有【yǒu】燃料汽车每年的行驶【shǐ】里程总和达到【dào】一【yī】光年,即9.5万【wàn】亿千米。Lightyear的目标是加快电动汽车【chē】的普及【jí】,使电动【dòng】汽车行驶里【lǐ】程【chéng】在2030年前达到一光【guāng】年。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

全自动的太阳能发电

迪拜市政府公布了【le】一款可以跟踪阳光自动调节的智能太阳【yáng】能【néng】电池板Smartflower,但【dàn】和传统太阳能板不同【tóng】,Smartflower的亮【liàng】点在【zài】于采【cǎi】用【yòng】花瓣形【xíng】状,是一款真正的智能“太【tài】阳花”。

Smartflower是单一的整合【hé】系统【tǒng】,直接放置在【zài】光照充足的户外,螺栓【shuān】固【gù】定在【zài】地【dì】面上,能够会自动【dòng】同【tóng】步时间,确【què】保太阳能电池板方向【xiàng】时刻跟随太阳【yáng】转动【dòng】,相比传统太阳【yáng】能电池板,Smartflower平均每年发电量【liàng】提高了23%。

2017全球脑洞大开的光伏产业黑科技,畅想光伏美好未来

能源“四风”曝光台

一、山东德州某乡镇安装户用光伏需要跟镇政府签署承诺书:如遇拆迁不予赔偿。是否合理?

二、河【hé】北地【dì】区“煤【méi】改电、煤改气”仍【réng】有很多村庄甚至学校【xiào】未【wèi】供暖,相关人员称没有【yǒu】在禁煤【méi】区内,是否合理?

三、陕西宝鸡市凤翔县给自己家里安装分布式光伏发电,申【shēn】请书提交后当地的供电所【suǒ】一直不予理睬,给上【shàng】级【jí】反应说是【shì】下面没有【yǒu】提报资【zī】料,后续要去哪【nǎ】里反应相关问题?

欢【huān】迎留言曝光身边的不合理【lǐ】行为,让我们一起打造光伏产【chǎn】业甚【shèn】至新能源领域健康有【yǒu】序【xù】发展【zhǎn】的环境吧!也欢迎留言讨论畅所欲言!

来源:光伏头条