你見過，同時利用光和陰影來發電的太陽能電池嗎？

新加坡國立大學的一組科學家開發了一種新型的太陽能電池，該電池利用明暗的對比來發電。

新加坡國立大學校徽

它通過在典型的太陽能電池材料矽上放置一層超薄的金塗層來工作。就像太陽能電池一樣，照在矽上的光會激發其電子。但是，通過添加金層，當設備的一部分處於陰影中時，陰影效應能量生成器會產生電流。

由Swee Ching Tan博士領導的研究小組將該裝置稱為陰影效應能量發生器（SEG），詳細解釋其原理的論文發表在《 能源與環境科學》雜誌上。

新電池利用明暗之間的對比度產生電流

被激發的電子從矽躍遷到金。在部分設備被遮擋的情況下，被照亮的金屬的電壓相對於暗區增加，並且發生器中的電子從高電壓流向低電壓。通過外部電路發送它們會產生電流。

但必須是在既有陽光又有陰影的條件下才可以工作，如果完全在光線下或完全在陰影下，它將無法工作。想像一下，像北上廣深這樣高樓林立的地方，摩天大樓會產生不斷變化的陰影環境，它的用途就變得很明顯。此外，與商用矽太陽能電池相比，SEG太陽能電池也更易於生產。

新加坡國立大學（National University of University）材料科學家，論文的主要作者Swee Ching Tan說：「發電過程要簡單得多，可以在地球上的任何地方產生能量，而不僅僅是在露天場所。」

當設備的一半在陰影下而一半在光照下時，可獲得最佳的能量輸出。

在傳統的光伏面板中，使用恆定的光源為設備供電，陰影會產生負面影響。而通過這項新的技術，充分利用了由陰影引起的照明對比度作為間接的能源。照明的對比度會在陰影部分和被照明的部分之間引起電壓差，得到了電流。

面板包括一組SEG單元，這些SEG單元布置在柔性透明塑料膜上。每個SEG單元都是沉積在矽晶圓上的金的薄膜。團隊進行了實驗，以測試SEG在發電和作為自供電傳感器時的性能。

傳統太陽能電池

根據實驗，在陰影移動的影響下，該團隊的四單元SEG 效率是商用矽太陽能電池的兩倍。在室內照明條件下產生陰影的情況下，從SEG收集的能量足以為數字手錶供電（即1.2 V）。

新加坡國立大學的論文提供了一種創新而有前途的方法，可以利用不尋常來源的能量——光照與陰影之間的對比。創造力和嚴格的技術理解的結合是世界各地科學家如何解決可再生能源緊迫問題的一個很好的例子。

Tan和他的團隊暫時只考慮小規模的應用，例如為手機充電，但升級的潛力巨大。儘管這項研究只是剛剛發表，但已有業界代表對此表示了興趣。

這項技術還需要幾年的時間才能成熟。這只是第一個原型，因此，為了進一步提高效率仍有大量工作需要做。

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