陰影遮擋對光伏組件發(fā)電量的影響高達90%？能利用陰影發(fā)電的光伏電池問世了。

4月15日，科學雜志《能源與環(huán)境科學》報道了一款能夠利用“陰影效應”發(fā)電的光伏電池。一個來自新加坡國立大學材料科學與工程系以及新加坡國立大學物理系的團隊創(chuàng)造了一種叫做陰影效應能量發(fā)生器(SEG)的裝置，它利用照明和陰影區(qū)域之間的照明對比來發(fā)電。

技術創(chuàng)新

在傳統(tǒng)的光伏或光電應用中，陰影的存在則會大部分影響發(fā)電性能。新型電池利用陰影造成的照明對比度作為間接的能量來源。照明對比度在陰影部分和照明部分之間產(chǎn)生電壓差，從而產(chǎn)生電流。這種在陰影中獲取能量的方式是前所未有的一大創(chuàng)新。

智能手機、電子表等移動電子設備需要高效、連續(xù)的電源。由于這些設備在室內(nèi)和室外都佩戴，因此能夠利用環(huán)境光的可佩戴電源有可能提高這些設備的多功能性。

商用太陽能電池在室內(nèi)陰影持續(xù)存在的情況下，它們收集能量的效率會顯著下降。為了應對這一技術挑戰(zhàn)，新加坡國立大學團隊開發(fā)了一種低成本、易于制造的SEG，以執(zhí)行兩項功能:

(1) 將部分陰影投射的照明對比度轉換為電能，

(2) 作為自供電接近傳感器來監(jiān)控移動的物體。

利用“陰影效應”發(fā)電

SEG包括一組設置在柔性透明膜上的SEG單元。每個SEG單元是沉積在硅片上的金薄膜。經(jīng)過精心設計，SEG可以以比商用硅太陽能電池更低的成本制造。該團隊隨后進行了實驗，測試了SEG發(fā)電和作為自供電傳感器的性能。

“當整個SEG電池處于光照或陰影下時，產(chǎn)生的電量非常低或者根本沒有。當SEG單元的一部分被點亮時，檢測到顯著的電輸出。我們還發(fā)現(xiàn)，發(fā)電的最佳表面積是當半個SEG電池被照亮，另一半在陰影中時，因為這分別為電荷產(chǎn)生和收集提供了足夠的面積，”來自新加坡國立大學物理系的團隊負責人安德魯·威教授表示。

基于實驗室實驗，在陰影移動的影響下，該團隊的SEG電池與商用硅太陽能電池相比效率提高了一倍。在室內(nèi)照明條件下產(chǎn)生陰影的情況下，從SEG獲得的能量足以為電子表供電(即1.2 V)。

此外，該團隊還展示了SEG可以作為一個自供電傳感器來監(jiān)控移動物體。當一個物體經(jīng)過SEG時，它會在設備上投下一個間歇的陰影，并觸發(fā)傳感器來記錄物體的存在和運動。
追求更低的成本和更多的功能

研究人員花了四個月的時間來構思、開發(fā)和完善該設備的性能。在下一階段的研究中，新加坡國立大學團隊將使用除黃金以外的其他材料進行實驗，以降低SEG的成本。

新加坡國立大學的研究人員也在研究開發(fā)具有多功能的自供電傳感器，以及可穿戴的SEGs，它可以附著在衣服上，在日?；顒又蝎@取能量。另一個有希望的研究領域是開發(fā)低成本的SEG光伏組件，有效地從室內(nèi)照明中獲取能量。

文章來源：光伏測試網(wǎng)