XiaMen BIAO Power Techology CO.LTD
人類社會(huì)正面臨著煤炭、石油、天然氣等能源枯竭的危機(jī)。為此,近20多年來,我國(guó)政府高度重視能源資源的保護(hù)與開發(fā)利用,科學(xué)家們也在加速尋找取之不盡用之不竭的可再生能源,來解決不可再生能源的嚴(yán)重不足,切實(shí)保障經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展需要。
生物光伏(BPV)利用微生物(如藍(lán)藻)作為光電轉(zhuǎn)換材料,具有碳中性﹑良好的環(huán)境相容性和潛在低成本等特點(diǎn)。據(jù)媒體近日?qǐng)?bào)道,為了提高BPV光電轉(zhuǎn)化效率,中科院微生物所李寅研究組另辟蹊徑,設(shè)計(jì)并創(chuàng)建了一個(gè)具有定向電子流的合成微生物組,來解決藍(lán)藻直接產(chǎn)電活性微弱的問題,有望成為環(huán)境更加友好的新一代太陽能發(fā)電技術(shù)。
該研究成果引起了全球業(yè)界的高度關(guān)注。那么,傳統(tǒng)光伏發(fā)電的主要原理是什么,又會(huì)產(chǎn)生哪些負(fù)面問題?除了光電轉(zhuǎn)化效率,評(píng)價(jià)光伏發(fā)電效能和環(huán)保性能的指標(biāo)還有哪些?生物光伏的發(fā)電原理是什么,其生物光伏技術(shù)還存在那些問題?新技術(shù)又到底有著哪些創(chuàng)新之處?
傳統(tǒng)光伏發(fā)電存在時(shí)域和地域限制
業(yè)內(nèi)人士告訴記者,人類在歷史進(jìn)程中曾長(zhǎng)期依賴可再生能源,如薪柴、秸稈等屬于生物質(zhì)能源,這些能源大部分都來自太陽能的轉(zhuǎn)化,是可以再生的能源資源。
“傳統(tǒng)光伏發(fā)電主要利用了半導(dǎo)體的光伏效應(yīng)。具體說,就是當(dāng)光照射到半導(dǎo)體表面后,滿足條件的光能會(huì)被吸收從而在半導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生帶負(fù)電的電子和帶正電的空穴,這兩者合稱為載流子?!苯洗髮W(xué)理學(xué)院光電信息科學(xué)與工程系副研究員席曦接受記者采訪時(shí)表示,如果我們想辦法把這些載流子導(dǎo)出來,就可將光能轉(zhuǎn)換成電能輸出。
席曦認(rèn)為,目前,光伏發(fā)電在可再生能源領(lǐng)域還是具有比較大優(yōu)勢(shì)的。相對(duì)于風(fēng)能而言,光伏發(fā)電的安裝可以分布到各家各戶,每一個(gè)老百姓只要有一定的場(chǎng)地均可以或大或小的安裝光伏發(fā)電系統(tǒng);而風(fēng)能發(fā)電普通老百姓是無法安裝的。
“但是,光伏發(fā)電系統(tǒng)也存在時(shí)域和地域的限制。時(shí)域的限制主要有:光伏發(fā)電系統(tǒng)只能白天發(fā)電,晚上不能用;甚至北方有積雪覆蓋、沙塵覆蓋時(shí),白天的發(fā)電也會(huì)受限;同時(shí)白天的光強(qiáng)也有很大的不確定性,時(shí)而飄過一朵云,時(shí)而被樹蔭遮擋一下,都會(huì)影響發(fā)電量,因此整個(gè)光伏發(fā)電系統(tǒng)如果并網(wǎng)的話,對(duì)電網(wǎng)的沖擊比較大,需要做好光伏發(fā)電系統(tǒng)的控制和電網(wǎng)的調(diào)控。”席曦說。
但席曦表示,目前廣泛使用的硅基太陽能電池會(huì)產(chǎn)生諸如酸、堿、金屬廢水和廢氣等,雖然產(chǎn)品本身對(duì)環(huán)境友好,生產(chǎn)過程中需要對(duì)排廢做到嚴(yán)格處理和把控,其回收、分離、再利用還面臨很多環(huán)境挑戰(zhàn)。