會(huì)呼吸的太陽(yáng)能電池:轉(zhuǎn)換率接近100%
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近日,有國(guó)外媒體報(bào)道稱(chēng),電池能對(duì)外提供電能可謂是家喻戶曉,可電池雖然有著極大的用途,但因這些能量來(lái)源于電池內(nèi)部的化學(xué)能,造成對(duì)外提供電能的能力受到限制,其壽命往往也不長(zhǎng)。日前科學(xué)家研制出了一種“會(huì)呼吸”的電池,使其能在空氣與陽(yáng)光之間自由的供電,其原理就是使這類(lèi)電池采用了太陽(yáng)能電池板,通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。只要被光照到,瞬間就可輸出電壓及電流,并且把多余的電能存儲(chǔ)起來(lái)。其基本原理與太陽(yáng)能發(fā)電類(lèi)似,但唯一不同的是 “會(huì)呼吸”的電池的轉(zhuǎn)換效率接近100%,然而太陽(yáng)能電池板的轉(zhuǎn)換效率只能為80% 。
傳統(tǒng)的太陽(yáng)能電池板雖然有著較大的用途,可以在白天吸收太陽(yáng)能,然后將電能在夜間釋放出來(lái),供給一些電器設(shè)備使用,通常情況下其效率較低,還有一些能量損失了,來(lái)自俄亥俄州立大學(xué)的化學(xué)和生物化學(xué)研究人員研制了一種新型太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù),可以降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本,并提升電能轉(zhuǎn)換的效率,其核心裝置是涂有二氧化鈦納米棒的網(wǎng)格,其上分布著許多小孔,大約只有200微米的跨度,該裝置是新型太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)的基礎(chǔ)。
當(dāng)太陽(yáng)能電池板在吸收光能的時(shí)候可使電池板內(nèi)部的過(guò)氧化鋰形成鋰離子和氧,鋰離子是具有正電荷的,因此許多來(lái)自太陽(yáng)光照的能量存儲(chǔ)在其中,當(dāng)電池放電時(shí)與來(lái)自空氣中的氧重新結(jié)合,形成過(guò)氧化鋰,于是這就形成了循環(huán)體系,能夠?qū)崿F(xiàn)重復(fù)充電和放電。從某種程度上看,這個(gè)新型太陽(yáng)能電池如同一個(gè)會(huì)呼吸的充電放電裝置,當(dāng)它來(lái)自放電是就開(kāi)始消耗空氣中的氧,如果是充電時(shí),該電池相當(dāng)于釋放出氧,用“會(huì)呼吸”的電池一詞形容這個(gè)裝置非常貼切。
目前俄亥俄州立大學(xué)的研究人員正在測(cè)試這款新型太陽(yáng)能電池,在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中,電池的壽命與市場(chǎng)上銷(xiāo)售的主流電池壽命接近,具備了潛在的商業(yè)化推廣的能力,如果該產(chǎn)品能進(jìn)一步成熟,可極大提升目前微型電池的使用壽命,并提供更多的電能。該研究成果公布在《自然》雜志上。