用水果制造低成本太阳能电池

2017-12-8 11:10:15来源:网络作者:
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长期以来,印度水果以它的营养价值与药用价值闻名于世。在印度,常有人在人行道和交通枢纽处低价售卖水果。那么,水果可以用来制造更加便宜与高效的太阳能电池吗?

Quartz上的一份报道就关注了这方面的研究。这份报道称:“印度理工学院(IIT)鲁尔基分校的一个研究小组发现,一种叫做jamun(译者注:拉丁文名Syzygium cumini,或翻译为海南蒲桃)的水果中的天然色素可以吸收大量的阳光。”

印度理工学院(IIT)鲁尔基分校的这个研究小组想利用常见的印度水果研制出价格更加低廉且高效的太阳能电池。

那么,该使用哪种水果呢?研究人员将目标转向了黑加仑,黑色浆果,还有一种叫做jamun的黑色梅果。印度快报形容jamun是一种美味多汁的印度夏天水果。

简而言之,结合上个月印度报业托拉斯(Press Trust of India)与EcoWatch上的报道显示,研究人员使用天然色素作为价格低廉的感光剂,他们将这些天然色素或者花青素从水果中提取出后,可以用来制造染料敏化太阳能电池(Dye Sensitized Solar Cells 简称DSSC)。

他们是这样制造DSSC的:

在该研究小组的论文《天然染料作为感光剂在染料敏化太阳能电池中的应用》中,作者Nipun Sawhney, Anubhav Raghav 与 Soumitra Satapathii写到:“从水果或果汁中可以提取四种天然花青素染料制造染料敏化太阳能电池。”(花青素是一类植物色素的统称,因为它们的存在,一些水果,蔬菜还有谷物中才会呈现出红色,紫色和蓝色。)所以该研究小组就尝试利用jamun,李子,黑加仑与浆果作为感光剂。“花青素是一种天然的生物可降解的无毒分子,可以利用提取技术从植物中将其提取出。它们对环境的影响小到可以忽略不计,因此在DSSC的生产中它可以作为合成染料的环境友好型代替物。”酸化乙醇就是一种提取花青素的试剂。利用黑加仑与混合浆果汁提取的花青素制造出的DSSC的电力转换效率最高。

Quartz上关于这项研究的一篇文章中, 作者Manu Balachandran提到了印度理工学院(IIT)鲁尔基分校的助理教授Soumitra Satapathi,也是该论文的作者之一。他写道:“通过利用类似于jamun里的色素这样的天然染料,Satapathi期望他的染料敏化太阳能电池效能更高,并可以将太阳能电池板的成本降低40%。”

Quartz写道,从大规模生产的角度上看,制造硅电池是相当昂贵的。接着这篇报道的作者对硅电池的成本因素进行了详细的描述“现今,大多数太阳能电池是由单晶硅或多晶硅制成的。虽然多晶硅的能效更高,但它也更昂贵。”

印度报业托拉斯转达了研究人员对该太阳能电池的看法:“新建大型水坝或核电站的发展速度具有不确定性,这意味着我们对太阳能发电的依赖日益增加。印度在太阳能发电方面具有很高潜力,对此我们也有相应的野心,期望在2030年可以履行国家的承诺,使非化石燃料产能在电力行业中占据40%的市场份额。”

简而言之,在减少对化石燃料的依赖方面,太阳能被视为一个重要的代替物。

尽管如此,Balachandran表示其中也有许多困难需要攻克“Satapathi制造的电池的电流效率只有0.5%,相比于商业太阳能电池可以提供超过15%的效率还是太低。”Quartz也表示,由于电池效率不高,目前还没有大型的商用太阳能电池板的供应商使用这种技术。

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