新太陽能電池會呼吸 光氣式蓄電量增兩成

美國俄亥俄州立大學首創將太陽能板和電池結合,成為一個電池元件的新發明技術。圖為促成太陽能和電池之間,可傳送電子的網狀太陽能板。(Yiying Wu提供)
美國俄亥俄州立大學首創將太陽能板和電池結合,成為一個電池元件的新發明技術。圖為促成太陽能和電池之間,可傳送電子的網狀太陽能板。(Yiying Wu提供)

【記者李小奕/報導】

美國俄亥俄州立大學(The Ohio State University)首度將太陽能板和電池結合,成為一個電池元件,這項發明不僅可以降低製造成本,還解決了太陽能在蓄電中的電能耗損問題。

據俄亥俄州立大學表示,這種混合式太陽能電池是透過光與氧氣,將採光與蓄電兩種功能合為一體。「光氣式」太陽能電池的關鍵技術,是運用一片可讓空氣進入電池的網狀太陽能板,以及一種能在太陽能板與電池電極之間傳送電子的特殊流程。

研發「光氣式」太陽能電池團隊的吳(Yiying Wu)教授說:「基本上,這個電池會呼吸。」「它在放電時吸氣,充電時吐氣。」

研究學者認為,使用這種太陽能蓄電池(solar battery)可以減少25%的再生能源成本,另外還解決了長久以來太陽能發電的效能不足問題,克服了太陽能板與外接電池之間的能源耗損情形。通常,從太陽能板進入電池的電量只有80%,而這項新發明可讓光在電池內部轉換為電子,使蓄電量幾乎達到100%。

吳教授的研究團隊使用「X射線光電子能譜技術」(X-ray photoelectron spectroscopy)來分析電極材料的耐用度,以便得知電池的壽命。研究人員認為,將來這種太陽能蓄電池的壽命可媲美市面上的充電電池。

這項研究計畫得到美國能源署的資助,團隊將繼續探索不同的新材料,來提升太陽能蓄電池的效能。這項新的研究成果發表在2014年10月3日的《自然通訊》(Nature Communications)期刊上。◇

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