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用太陽能電池板鋪路 科技從解決材料難題來解決能源難題
2023年03月21日 13:36:59
來源：化工儀器網 作者：小王 點擊量：6631
作為目前少數被人類有效利用的清潔能源之一，太陽能憑借其廣泛的應用前景以及非常低的環境負擔，被寄以厚望。越來越多的國家開始嘗試普及光伏產業的發展，并且將其視為解決環境問題以及偏遠地區和貧困地區供電用水問題的關鍵。與此同時，隨著技術的不斷發展，光伏發電的成本逐漸降低，發電效率不斷提升，成為了未來能源發展的主流之一。
【化工儀器網 行業百態】作為目前少數被人類有效利用的清潔能源之一，太陽能憑借其廣泛的應用前景以及非常低的環境負擔，被寄以厚望。越來越多的國家開始嘗試普及光伏產業的發展，并且將其視為解決環境問題以及偏遠地區和貧困地區供電用水問題的關鍵。與此同時，隨著技術的不斷發展，光伏發電的成本逐漸降低，發電效率不斷提升，成為了未來能源發展的主流之一。
但即便如此，光伏發電依舊被許多問題限制了發展，例如不穩定性。
就外界因素來說，光伏發電的關鍵在于充足的陽光與大面積的平坦地形。但事實上，一方面，光照時間并非我們能夠控制的，在天氣不好的時候或者在夜間，光伏設備的發電效率會受到嚴重影響，甚至無法發電。另一方面，如今寸土寸金，想要找到足夠開闊的平坦地形并非一件易事。因此，想要隨時隨地實現光伏發電本身就有些天方夜譚。
在此之外，許多技術上的問題同樣限制著光伏產業的發展。首先存儲技術，由于太陽能電池板只能在白天發電，但是人們的用電需求通常是全天的。因此，必須將能量存儲在電池中以便在需要時使用。但事實上，目前電池技術的成本和能量密度仍然是一個挑戰。其次便是溫度，盡管光伏發電依賴光照，但是光伏設備卻不能承載高溫，換言之當光照帶來的溫度達到一定程度的時候，光伏發電的效率反而會下降。而如果所處的環境溫度過低，又會影響儲電設備的正常工作，從而影響電能的利用率。
換言之，光伏想要獲得發展，就需要同時解決“內憂外患”。不過就在最近，一個新的思路或許為解決一部分光伏發電問題提供了方向——太陽能電池板道路。
據悉，日本多家公司聯合開發了一種可以嵌入停車場和人行道的太陽能電池板，這種電池板理論沉重能力超過15噸，并且經過特殊處理的塑料外框可以提供足夠的摩擦系數，確保上面形式的車輛或者同行人員的安全，并且有效的阻隔溫度變化對電池板性能的影響。相關生產企業還表示，如果能夠實現該技術的全覆蓋，那么發電功率將超過335千兆瓦，理論可以媲美300座核電站。
僅從技術本身來看，這種通過將路面與光伏發電結合的思路確實能有效的解決光伏發電對于大面積平坦地形的需求，同時建立在城市之中也可以有效的緩解儲電、輸電的壓力。事實上，這也并非第一次有企業嘗試這么做，早在2019年時，法國就曾城試將太陽能發電板與停車場結合，并吸引了加拿大和阿聯酋等國的跟進。
不過這背后其實還有許多潛在問題沒有解決。盡管，太陽能電板的壽命是明顯長于路面的維護周期的，但是可以嵌入地面的發電板，發電效率其實僅僅只有8%(常規產品可以達到20%)，雖然大面積的使用確實可以通過量來彌補效率，但是太陽能電池板的制造過程涉及到一些有毒有害物質，這種低效率大面積的使用，無疑還是增加了回收難度，以及廢棄處理環節可能造成的環保風險。從這點來說，或許目前材料難題依舊是光伏發電能源應用問題的關鍵。
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