北極星太陽能光伏網訊:陰影遮擋對光伏組件發電量的影響高達90%？能利用陰影發電的光伏電池問世了。
4月15日，科學雜誌《能源與環境科學》報導了一款能夠利用「陰影效應」發電的光伏電池。一個來自新加坡國立大學材料科學與工程系以及新加坡國立大學物理系的團隊創造了一種叫做陰影效應能量發生器(SEG)的裝置，它利用照明和陰影區域之間的照明對比來發電。
技術創新
在傳統的光伏或光電應用中，陰影的存在則會大部分影響發電性能。新型電池利用陰影造成的照明對比度作為間接的能量來源。照明對比度在陰影部分和照明部分之間產生電壓差，從而產生電流。這種在陰影中獲取能量的方式是前所未有的一大創新。
智慧型手機、電子表等移動電子設備需要高效、連續的電源。由於這些設備在室內和室外都佩戴，因此能夠利用環境光的可佩戴電源有可能提高這些設備的多功能性。
商用太陽能電池在室內陰影持續存在的情況下，它們收集能量的效率會顯著下降。為了應對這一技術挑戰，新加坡國立大學團隊開發了一種低成本、易於製造的SEG，以執行兩項功能:
(1)將部分陰影投射的照明對比度轉換為電能，
(2)作為自供電接近傳感器來監控移動的物體。
利用「陰影效應」發電
SEG包括一組設置在柔性透明膜上的SEG單元。每個SEG單元是沉積在矽片上的金薄膜。經過精心設計，SEG可以以比商用矽太陽能電池更低的成本製造。該團隊隨後進行了實驗，測試了SEG發電和作為自供電傳感器的性能。
「當整個SEG電池處於光照或陰影下時，產生的電量非常低或者根本沒有。當SEG單元的一部分被點亮時，檢測到顯著的電輸出。我們還發現，發電的最佳表面積是當半個SEG電池被照亮，另一半在陰影中時，因為這分別為電荷產生和收集提供了足夠的面積，」來自新加坡國立大學物理系的團隊負責人安德魯·威教授表示。
基於實驗室實驗，在陰影移動的影響下，該團隊的SEG電池與商用矽太陽能電池相比效率提高了一倍。在室內照明條件下產生陰影的情況下，從SEG獲得的能量足以為電子表供電(即1.2 V)。
此外，該團隊還展示了SEG可以作為一個自供電傳感器來監控移動物體。當一個物體經過SEG時，它會在設備上投下一個間歇的陰影，並觸發傳感器來記錄物體的存在和運動。
追求更低的成本和更多的功能
研究人員花了四個月的時間來構思、開發和完善該設備的性能。在下一階段的研究中，新加坡國立大學團隊將使用除黃金以外的其他材料進行實驗，以降低SEG的成本。
新加坡國立大學的研究人員也在研究開發具有多功能的自供電傳感器，以及可穿戴的SEGs，它可以附著在衣服上，在日常活動中獲取能量。另一個有希望的研究領域是開發低成本的SEG光伏組件，有效地從室內照明中獲取能量。
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