北京大學最近的太陽能電池突破報告中,充滿了如同萬花筒般的繽紛色彩效果,各種化學方程式與先進資訊在畫面中交相輝映。

對於太陽能的擁護者來說,深入了解這些資訊至關重要。因為經過改進的太陽能板測試顯示,其效率達到24%。這意味著太陽光轉化為電力的效率提高了,這一指標比行業平均水平高出幾個百分點。此外,根據中國大學的資料,這些電池在攝氏85度下運行超過1100小時後,仍能保持99%的容量。

這對改善性能和提高能源節約具有重要意義。一項政府研究顯示,美國安裝屋頂太陽能系統的家庭每年已節省了近700美元,這還是在扣除系統成本後的結果。

來自北京大學的研究團隊正在研究釙鈦礦—這是一組具潛力的礦物,能夠有效吸收特定光譜,且成本低廉、效率高。美國能源部指出,釙鈦礦技術大多仍在開發階段。

研究的一部分集中於釙鈦礦的「結晶動力學和熱力學亞穩態」以及「調節途徑的新突破」。北京大學的研究認為,目前解決方案可能會對電池的生產力產生不利影響。

他們表示:「這些障礙使高品質釙鈦礦薄膜和相關設備的製備更加復雜。」

在二份《科學》期刊的報告中,北京大學的方案被清楚地列出,旨在提高效率和穩定性。

部分報告中的圖表,顯示著色彩的波長和溫度範圍,看起來就像印染衣服的碎片。幸運的是,專家提供了關鍵的摘要,提到涉及碘的策略。

「透過碘化學策略改變釙鈦礦的結晶過程,大幅提高這些薄膜的結晶品質和穩定性。」他們指出,「碘化學策略是釙鈦礦材料天然穩定性的基石,將可應用於未來研究,推動釙鈦礦光伏技術的持續進展。」

簡言之,更好的太陽能技術有助於提高效率、節省成本,並促進其採用。一間幫助消費者尋找合適產品和安裝商的公司EnergySage報告指出,2024年的平均效率約為21.4%,並正在提高。

來自英國的Oxford PV則報告其突破性釙鈦礦-矽雙重太陽能電池板的效率超過24%。矽是最常見的太陽能吸收材料。

為促進太陽能的採用,政府提供裝置系統高達30%的稅收優惠。EnergySage指出,儘管總統川普的能源政策可能會影響這些資金,根據NPR的報導,今年的刺激措施應該仍能維持。

安裝太陽能板,再加上家庭電池,是存儲可再生能源的絕佳方式,在停電後可提供備份保護。虛擬電廠計畫提供了將電賣給電網的機會,進一步增加收入。

對於不想在家中安裝技術的人,社區太陽能計畫則提供了通過訂閱或租約使用太陽能的途徑,這每年可節省高達150美元。

利用豐富的太陽能有多種方式,根據政府數據,太陽能佔美國電力產量約4%。這對減少有害空氣污染至關重要,NASA將這些污染與更高風險的惡劣天氣聯繫在一起。氣候變暖的氣體對我們的電力供應甚至保險成本都是威脅。