新型高效太陽能電池系統

李忠東

提起太陽能電池，你可能想到的是一塊塊玻璃平板，其實，新型太陽能電池可不再是老樣子，它們造型各異、創新力十足，發電效率高，更是引人注目。讓我們看看它們變身后的樣子吧。

球狀太陽能電池 日本一家公司推出了更加高效的球狀太陽能電池，它看起來就像是舞池里閃閃發亮的燈光球，而生產成本只是傳統平板太陽能面板的一半。它其實是由一個個直徑1.8毫米的固體硅單元組成，高度透明，可安置在不同的節能設備上。獨特的外觀設計使其最大限度地暴露在陽光之下，從各個方向采集太陽能，接收來自不同角度的反射光和散射光，比平板太陽能面板更加高效。球狀太陽能電池的最大優勢是無需考慮太陽能電池板的朝向問題，省去復雜的太陽能追蹤系統。另外，球狀設計對表面積的要求相對較少，更小的空間里可放置更多太陽能電池。它可用于各種彎曲表面，高透明度使得它成為太陽能窗戶、屋頂的好材料，既能發電又能作為裝飾用，真是一舉兩得。

旋轉太陽能電池 美國V3太陽能公司設計團隊研制的自旋電池外表優雅，放在一個獨特的錐形支架上，占據的空間非常小，而且可以全角度吸收太陽能。一個1米直徑的錐形支架上，裝著幾百個三角形的光伏電池，包裹在一個“密封外透鏡聚光器”里面。光伏旋轉的動力來自少量的太陽能電力和磁懸浮系統，噪聲減少，也幾乎無需保養。第三方機構驗證的結果表明，它比普通的靜態太陽能背板發電效率高20倍。由于能夠自動旋轉，溫度則從未超過35℃，避免了傳統太陽能電池過熱的大問題，非常耐用。

柔性太陽能電池 美國洛杉磯新創公司研制的是一種柔性太陽能電池，它使用的是由銅、銦、鎵、硒四種元素合成的黃銅礦結晶薄膜，可以伸縮、彎曲、扭轉、擠壓變形而不失去性能。電池柔軟無比，攜帶時可像墻紙一樣被卷起來，能貼附于任何物體的表面，很適合農村地區和便攜式項目。它光吸收能力強，發電穩定性好，轉化效率高，白天發電時間長，發電量大，生產成本低，而且能源回收周期短，比傳統太陽能電池優勢明顯，比如質量輕65%，發電效率則要高出10%。

“向日葵”太陽能集中器 美國國際商用機器公司的研究人員從向日葵身上獲取靈感，開發整體呈弧形的向日葵面板，面板后面安裝6個太陽能電池。它利用數個反射鏡將陽光聚焦到轉換器芯片上，正面的鏡面陣列可以把日光強度提高2 000倍，將從陽光中所收集的80%多的太陽能轉換成電能。這種光電系統能在缺少可持續能源、缺少飲用水和相對寒冷的地區建造，成本只有類似系統的1/3。

太陽能屋頂 2016年10月30日，由美國兩家公司聯合設計的太陽能屋頂在洛杉磯環球影城亮相。它直接把太陽能板和屋頂瓦片整合在一起，在太陽能板上覆蓋了一層有色透光膜，然后蓋上高強度的鋼化玻璃作為保護，這層鋼化玻璃的強度超越了現有的所有瓦片材料。設計者之一 —特斯拉公司推出的二代家用儲能電池Powerwall 2.0，容量14千瓦時。太陽能屋頂與Powerwall 2.0電池強強聯手，可為整個家庭和車輛用電提供100%的可再生能源。

太陽能發電窗戶 美國新創公司推出了一種類似車膜的半透明涂層，涂抹或粘貼在窗戶玻璃上，就能通過太陽能進行發電，使每一扇窗戶成為一個清潔能源發電站。由于能量轉化率極高，發出的電量是傳統太陽能電池板的50倍，因此一年內就可以收回成本，而傳統太陽能電池板可能需要11年。普通太陽能系統都需要直射的太陽光，而這種涂層在背陰的地方甚至只有人造光源的地方也能發電。這種涂層玻璃發電的同時不會影響玻璃的自然功能，而且該涂層可以呈現出多種顏色，就像是給窗戶加上了一個濾光片。endprint