第301章 最强太阳能（2 / 2）

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姜余另外一个项目就是太阳能。

他这个太阳能项目，可不同市面上其他的太阳能科技。

准确的来说，他现在准备使用的太阳能面板，既不是传统意义上的晶硅，也不是吹得很玄乎的钙铁矿电池。

太阳能面板是指利用半导体材料在光照条件下发生的光生伏特效应，将太阳能直接转换为电能的器件，是诸多太阳能利用方式中最直接的一种。

目前市面上的太阳能电池分为非晶硅和晶体硅类。

晶体硅类太阳能电池，有机薄膜太阳能电池，钙钛矿太阳能电池等等。

其中晶体硅又可以分为多晶硅和单晶硅。

单晶硅太阳能电池的光电转换效率为15左右，最理想的达到了惊人的24。

这是所有种类的太阳能电池中光电转换效率最高的，但制作成本很大，以致于它还不能被大量广泛和普遍地使用。

多晶硅太阳电池的制作工艺与单晶硅太阳电池差不多，但是多晶硅太阳能电池的光电转换效率则要降低不少，其光电转换效率约12左右。

从制作成本上来讲，比单晶硅太阳能电池要便宜一些，材料制造简便，节约电耗，总的生产成本较低，因此得到大量发展。

现在欧美发展的主要还是多晶硅太阳能电池。

虽然发电效率不怎么样，但能够带动当地科技公司的发展。

当然，也可以为当地政府俘获大量的绿色环保选民。

（后面我会重点介绍）

钙钛矿太阳能电池，一种钙钛矿结构的有机太阳能电池的转化效率或可高达221，能大幅降低太阳能电池的使用成本。

这种材料的成本非常低，但是性能极其不稳定，使用寿命得不到保证，现在还没大规模的推广。

如果只用个一两年，就崩坏了，那搞毛啊，还不得亏死。

有机薄膜太阳能电池是利用导电聚合物或小分子有机材料实现光的吸收和电荷转移。

按结构，可分单层太阳能电池、双层太阳能电池和本体异质结太阳能电池。

主要由有机材料、透明电极、金属电极、基底材料等组成。

最近吹得玄乎其乎的“发电玻璃”的就是这种玩意儿。

它又叫碲化镉太阳能电池，它并不是什么新颖的发明，不是真正意义上让玻璃发电。

它只是在两块普通玻璃之间，均匀的涂抹一层4微米厚的碲化镉光电材料，使原本绝缘的普通玻璃变成了可导电的导体。

换句话说，发电的是薄膜而不是玻璃，这种技术是薄膜太阳能电池技术中的一种，在国际上早已实现量产。

严格的来说，碲化镉太阳能电池既非刚刚问世，也并非于最近有突破性进展。

早在80年代初，国内和国外都已经开始研究这一课题90年代初岛国就有量产了。

这技术虽然还可以，但转化率太低了，实际转换率只有11左右。

姜余要拿出来的太阳能电池技术，比这些传统意义上的技术，相差几个档次。

他们是玄武研究院和东方矿业共同研究出来的最新高分子有机太阳能电池。

这种太阳能电池的制造方法跟有机膜太阳能电池很类似，但里面的玻璃制作材料和高分子材料完全不一样。

这种太阳能电池，才是真正的“发电玻璃”。

不同于碲化镉有机膜电池所采用的两块普通玻璃，“发电玻璃”迎光的那一面玻璃是一块真正的可导电的导体。

这一面玻璃里面加入了稀土元素“钇”和“锂”，使它是具有了高温超导、高折射率的玻璃。

当然，要想这种玻璃能够吸收太阳能发电，还必须在背后的磨砂面涂一层5微米的高分子复合材料。

这种复合材料的发明灵感是从海藻中和绿色植物中得到的。

植物全身都是由化学元素组成的，化学反应可以产生电流，这是人们已经证明了的事实。

所以，在一定条件下，植物是可以发电的，经长期实验证明了这的确可行。

只是不同的植物发电的电流强度和时间的长短不同罢了。

经过玄武研究院这几年的研究，海藻是利用太阳能效率最高的植物。

海藻中的叶绿素，藻红蛋白，藻蓝蛋白吸收各种红绿蓝光的特性，大范围吸收阳光。

而现在的太阳能电池，基本只能吸收部分红外线而产生电能。

所以，理论上海藻中的蛋白可以吸收绝大部分光谱中的光辐射，产生的电量自然就比起一般的太阳能电池要多得多。

以前，玄武研究院建造源于生物的电池时，采取的方法是提取细菌光合用途所用的天然色素。

但这种方法成本高且过程复杂，要用到有毒溶剂，且可能导致色素降解。

为解决上述问题，研究人员将色素留在细菌中。

他们通过基因编辑手段改造大肠杆菌，生成了大量叶绿蛋白，藻蓝蛋白，藻红蛋白等等。

这些蛋白类通过特定的环境下会分解成叶绿素，褐藻色素，番茄红素等等。

这些东西吸收光线并转化为能量来说特别有效。

研究人员为细菌涂上了一种可以充当半导体的矿物质，然后将这种混合物涂在发电玻璃表面。

他们采用涂膜玻璃作为电池阳极，生成的电流密度达39毫安平方厘米。

而在该领域，西方其他研究人员实现的电流密度仅为0362毫安平方厘米。

为了测试实际效能，研究员先把完整的蛋白体从细菌中分离出来，然后它涂在微型过滤膜上。

用这种薄膜来分隔两种溶液：一种溶液中含有释放电子的化学物质，另一种溶液则含有电子受体。

当光线透过电子受体溶液照射到蛋白体上时，电子就会从释放电子的溶液中进入电子受体溶液。

在实际操作中，研究者们发现，根据覆盖在发电玻璃上的薄膜面积计算，光能中有30左右能立刻转化为电能。

换算成一平方米的功率也就是差不多390瓦，如果再加上单晶硅所产生的电能，就能够突破600瓦。

而普通商用1000瓦太阳能发电系统的电池效率约为13-22％，一平方米的功率也就是130－220瓦。

按照每天平均十小时日照计算，一平方米产生的最大电能差不多可以达到6000瓦，即6度电。

这个数字是非常恐怖的！

当下这个年代的太阳能在最理想的情况下，普通商用太阳能电池也就产生1～2度电。

三倍的数据差，完全就可以大面积的推广，甚至是自营发电机厂都毫无问题。