加拿大如何利用太阳能发电

加拿大攻克新型太阳能电池的两大技术瓶颈

电解质和电极涂层材料是困扰新型太阳能电池技术发展20多年的两大难题。加拿大科学家在新出版的《美国化学协会杂志》和《自然化学》上发表的相关研究成果,被业内专家认为成功解决了上述问题,是低成本高效率太阳能电池新技术研究的重大突破,对太阳能电池技术的发展具有重要意义。

地球1小时从太阳获得的能量,超过了人类1年消耗的能量总和。然而,与太阳能的巨大潜力相比,目前太阳能的应用并不乐观。现在硅半导体太阳能电池的发电成本高于传统能源,是煤炭、石油、水电的5到6倍。多年来,世界各地的科学家一直在努力开发效率更高、成本更低的太阳能电池。

20世纪90年代初,瑞士科学家利用光合作用原理发明了一种新型太阳能电池,但这种太阳能电池的电解质存在腐蚀性强、透光性能差、输出电压低等缺点。电解质具有腐蚀性,导致生命问题;电解液颜色较暗,不利于光线的有效透射;电解质的低光电容量将输出电压限制在0.7V..

这种太阳能电池技术的另一个问题是电极的阴极需要覆盖昂贵且不透明的金属铂。长期以来,瑞士发明的这种太阳能电池因为上述问题一直没有得到有效解决,无法在实际中应用。

加拿大魁北克大学化学系教授Benoit Marcin领导的研究团队长期从事电化学太阳能电池的研究,并获得多项技术专利。他们开发的关于化学太阳能电池的两项技术可以有效解决瑞士科学家面临的问题。

首先,针对电解液问题,玛沁集团在实验室开发了一种新的电解液,这种电解液是透明的,无腐蚀性,可以提高光伏。其次,科学家使用硫化钴代替昂贵的铂作为电极涂层材料。硫化钴除了价格相对低廉之外,还具有效率高、稳定性好、易于实验室制备等特点。