瓶装阳光“热电池”带来新的太阳能革命

来源:新浪发布时间:2018-02-02 09:46:00

《美国科学家与发现》杂志前编辑、专栏作家和纽约大学SHERP科学新闻项目访问学者科里S. 鲍威尔(Corey S. Powell)前几天撰文说,一种类似塑料的材料可能代替苹果手机和特斯拉汽车的高性能太阳能电池。

读书笔记(编译):瓶装阳光“热电池”带来新的太阳能革命

科学家正在设法绕过图示的昂贵发电板,直接储存太阳热

太阳能清洁、丰富,也令人烦恼:夜间或阴天就不不管用了。可以把阳光转化为电能、再储存在电池里,但这既复杂又昂贵。很多时候,实际上想要的不是电,而是做饭或采暖等劳务的热能。

换句话说,想要的是“瓶装”正午太阳的热,然后按需打开的“办法”。咋听起来,几乎不可能,但有些非常倔强的科学家已经找到了实现这一目标的方法,而且相信这项技术可能带来“变革”。

据去年底报道,马萨诸塞大学的化学家Dhandapani Venkataraman领导的团队发明了一种新型聚合物,在吸收和释放热能方面效果“惊人”。这款名为AzoPMA类似塑料的材料,可能是开发高效“热电池”的关键。就太阳能技术而言,能代替苹果手机和特斯拉汽车的高性能太阳能电池。

读书笔记(编译):瓶装阳光“热电池”带来新的太阳能革命

麻省大学的约翰•索利姆博士

热电池的基本原理很简单。能“保持”热能的任何物质都“合格”。例如一个游泳池,在阳光明媚的八月午后会变热,就是个原始的热电池。

热的海绵

AzoPMA的“杰出”表现是能储存多少热能。它每盎司(28.35克)保持的热能是水的200倍。秘密,就在于它的分子“紧系”着两种形状或者结构。

AzoPMA暴露在阳光下,它的分子会“呈”高能“态”。受到另外的触发稍微加热或被激活,这种分子就回到低能“态”,储存的热量就会“喷涌”出来。

读书笔记(编译):瓶装阳光“热电池”带来新的太阳能革命

麻省理工学院的研究人员也研制出一种化学热“电池”,能按需释放能量

与此同时,麻省理工学院(MIT)的材料科学家杰弗里•格罗斯曼(Jeffrey Grossman)博士在另一类型的储热方面取得了令人瞩目的进展。格罗斯曼创造的一种脂肪化合物加热会融化,但与直觉相反,冷却时却不会凝固。除非用蓝色LED激活,否则会一直处于融化状态。只在凝固时,才释放它“锁定”的热能。

读书笔记(编译):瓶装阳光“热电池”带来新的太阳能革命

MIT的杰弗里•格罗斯曼博士

格罗斯曼说,“我们创造的材料能以全新方式储存热能”。

能用瓶装的阳光做什么?

或许会在发展中国家,太阳热电池会找到它们最早的用途。

印度工业企业塔塔集团公司(Tata)正在出资开发太阳热烘炉,用以取代广大农村燃烧木头、柴枝或牛粪的炉灶。它冒出的烟尘严重危害健康。两升电池材料保持的热能,足够每天无排放地烹饪一小时。

约翰•索利姆博士说,“也可想象在徒步旅行时给这种分子充热,然后排热烹饪晚餐”。在MIT的一位同事按同样的道理,使储热电池与纺织纤维相结合,也可在白天徒步旅行时用上衣和袜子收集热能,之后用来热饭。

热电池也可以捆绑成大型储热装置,供整个家庭采暖,或者以薄膜的形式铺在道路、屋顶和汽车挡风玻璃上,冬季风暴后能动迅速融雪,不用任何电力。德国宝马汽车公司一直在与格罗斯曼的团队探讨最后一概念。

储热技术一旦变得切实可行,也许在10年之内——格罗斯曼期待许多另外的新用途。他说,“今天的热电池就是一个世纪前的电池”, “有令人振奋的用途,我们刚刚开始理解。”

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201802/02/273769.html

责任编辑:suna
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
朱宗龙等人EES:金属茂盐作为可调控掺杂剂提升钙钛矿太阳能电池效率来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:14:09

我们揭示了掺杂机制,并证明此类掺杂剂可将钙钛矿/OSC异质结处的空穴提取效率提升45%。使用金属茂盐掺杂剂的钙钛矿/OSC光活性层,相比使用传统LiTFSI基掺杂剂的薄膜,对湿气诱导降解的耐受性显著增强。显著增强器件界面稳定性与空穴提取金属茂盐掺杂剂及其反应副产物中性二茂铁能有效钝化钙钛矿表面,诱导能带弯曲并形成表面杂化态,从而提升空穴提取效率。

苏州大学袁建宇Nat. Commun.:原位熵配体工程实现高效率量子点太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:11:57

本文苏州大学袁建宇等人报道了一种高效的原位熵配体工程策略,使用双磷酸酯来提升有机-无机杂化FAPbI量子点的分散性和电荷传输性能。研究亮点:效率突破:认证效率达18.23%通过DEHP熵配体工程,量子点太阳能电池实现18.68%的最高效率,是目前报道的最高效率之一,彰显该策略在提升器件性能方面的强大潜力。

Joule:用可印刷碳阴极增强p-i-n型钙钛矿太阳能电池的可行性:极性反转的起源来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:10:16

可印刷的后电极是钙钛矿太阳能电池规模化应用的关键技术。碳电极在n-i-p结构中已广泛应用,但其在p-i-n结构中的应用因界面能量失配而受限。

天津大学叶龙AM:一种通用弹性体增韧剂用于解决高效有机太阳能电池的脆性问题来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:08:39

兼具高光电效率与机械弹性的有机太阳能电池对于可穿戴设备至关重要。本文天津大学叶龙等人引入一种广泛适用的策略,使用弹性体SEEPS,其通过精细调节与受体的相容性来实现OSCs的增韧。SEEPS诱导显著的次级弛豫以耗散应变能,使断裂应变提高超过11倍。

吴素娟&李永&刘治科AM:硫代羧酸盐介导的缺陷抑制与碘分子清除:实现22.16%高效稳定CsPbI₃钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:57:01

AP中的硫代羧酸盐基团可强螯合欠配位Pb,钝化缺陷并抑制铅泄露;其含氮部分与I形成氢键,抑制碘空位形成。本工作证明了AP作为高效界面调控剂的有效性,并为稳定高效全无机PSCs的多功能分子工程提供了新思路。高效缺陷抑制与能级优化:AP处理显著提升薄膜结晶质量、降低陷阱态密度,并优化钙钛矿/空穴传输层能级对齐,实现高达22.16%的转换效率与1.29V的高开路电压。

JACS:π-共轭偶极结构:通过协同偶极叠加实现太阳能电池阴极修饰、欧姆接触与缺陷钝化来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:45:40

通过协同利用分子内偶极与锚定基团-金属电极间形成的偶极,Rh-Py可显著增强界面偶极矩,不仅有效强化内建电场,还优化了有机太阳能电池的欧姆接触,使其能量转换效率突破20%。此外,Rh-Py与Pb之间的强相互作用可有效钝化钙钛矿薄膜中的Pb缺陷。

李晓东&方俊锋AM:ITO纳米颗粒稳定倒置钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的自组装来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 13:43:55

近年来,随着自组装分子的应用,倒置钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升,但SAM分子易脱附的问题严重制约了器件稳定性。本研究华东师范大学李晓东和方俊锋等人引入功能化的氧化铟锡纳米颗粒,以促进并增强SAM在基底上的自组装。与ITO基底上传统物理吸附、易脱附的OH不同,INPs上的OH基团键合稳定,能耐受溶剂冲洗和长期老化,从而抑制器件老化过程中SAM的脱附。

中节能&宁夏海原县:签署500MW光伏项目开发协议来源:智汇光伏 发布时间:2025-12-09 09:29:18

12月3日,中节能太阳能股份有限公司与宁夏自治区中卫市海原县人民政府签订光伏项目投资框架协议,双方就合作推进建设一期500兆瓦光伏发电项目达成一致意向并展开深入交流。

钙钛矿电池可申报!关于开展第15批 《上海市创新产品推荐目录》编制申报工作的通知来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-08 09:45:21

在“双碳”战略引领下,我国光伏技术创新再迎里程碑进展。近日,南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队,在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件,不仅实现了绿色环保制备,更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。

KHP钝化埋底界面实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:43:00

近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外,KHP在ETL中均匀分布,并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层,进一步与未配位的Pb离子配位,降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度,缓解薄膜内部应力。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。