想象您在一個(gè)陽(yáng)光明媚的夏日穿越城市。您會(huì)看到摩天大樓，商店建筑物，路燈柱和不停地來(lái)回行駛的電動(dòng)出租車。您看不到的是，表面的每一塊都在發(fā)電和存儲(chǔ)自己的電能。這些表面上的太陽(yáng)能電池相互連接，并利用它們產(chǎn)生的一些能量與周圍的物體通信。根據(jù)TU Delft研究員Hesan Ziar的說(shuō)法，這不是未來(lái)主義的愿景，而是即將發(fā)生的現(xiàn)實(shí)。Ziar解釋說(shuō)：“這是因?yàn)?，我們將把這一領(lǐng)域的所有知識(shí)捆綁到一個(gè)新的研究領(lǐng)域：光伏電子學(xué)。只有將能量和信息相互連接，我們才能真正產(chǎn)生影響。”

智能太陽(yáng)能革命

迄今為止，太陽(yáng)能電池主要被用作有用能源。但是，代爾夫特理工大學(xué)的研究人員認(rèn)為，如果以多種方式利用太陽(yáng)能電池，就有可能從太陽(yáng)能中獲得更多的收益。代爾夫特大學(xué)教授米羅·澤曼(Miro Zeman)對(duì)此解釋如下：“通常，太陽(yáng)能電池接收光并傳遞電力。這種輕粒子稱為光子，帶電粒子是電子。光子和電子都是能量。除此之外，兩者都可以是信息載體，我們的想法是找到一種將這兩個(gè)特征結(jié)合起來(lái)并將能量和信息載體的功能融合到一個(gè)設(shè)備中的明智方法，這將使您能夠設(shè)計(jì)太陽(yáng)能電池。這樣您就擁有了一個(gè)不僅可以發(fā)電的新組件，而且還處理信息。結(jié)果，太陽(yáng)能電池將能夠彼此通信，并與其他設(shè)備通信，從而確保所有產(chǎn)生的能量都能準(zhǔn)確地存儲(chǔ)在所需的位置。這就是我們發(fā)動(dòng)一場(chǎng)智能的太陽(yáng)能革命的方式。”

知識(shí)捆綁

太陽(yáng)能將在能源轉(zhuǎn)型中發(fā)揮關(guān)鍵作用。根據(jù)國(guó)際可再生??能源機(jī)構(gòu)(IRENA)的預(yù)測(cè)，到2050年，太陽(yáng)能將至少滿足我們能源需求的四分之一。這也涉及許多挑戰(zhàn)。經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題之一是：在城市環(huán)境中如何最大程度地利用太陽(yáng)能?然后如何在我們的客廳中使用這種能量?澤曼認(rèn)為：“我們只能通過(guò)將一個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)的不同專業(yè)領(lǐng)域結(jié)合在一起來(lái)回答這類問(wèn)題。” “這就是為什么光伏電子將成為通往可持續(xù)未來(lái)之路的重要催化劑。”

智能，存儲(chǔ)，通訊

最近在《能源與環(huán)境科學(xué)》上發(fā)表了一篇介紹新研究領(lǐng)域的文章，這是能源轉(zhuǎn)型領(lǐng)域的領(lǐng)先期刊。那么，為什么對(duì)光伏電子產(chǎn)品的期望如此之高呢?Ziar：“很簡(jiǎn)單。光伏電子學(xué)將多個(gè)學(xué)科融合在一起。很快，太陽(yáng)能電池將配備內(nèi)置的智能功能，能量存儲(chǔ)能力和(無(wú)線)通信。結(jié)果，太陽(yáng)能電池板不僅會(huì)被動(dòng)地產(chǎn)生能量，而且實(shí)際上在社會(huì)中發(fā)揮積極作用，想一想集成在窗戶中的太陽(yáng)能電池可同時(shí)調(diào)節(jié)建筑物的日光，冷卻和遮陽(yáng)簾，這也為柔性太陽(yáng)能電池的開(kāi)發(fā)打開(kāi)了可能性。 沙發(fā)上的室內(nèi)裝飾會(huì)產(chǎn)生能量，或者是太陽(yáng)能室內(nèi)燈在感覺(jué)到太暗時(shí)會(huì)自動(dòng)打開(kāi)。”

可持續(xù)健康

本文的作者認(rèn)為，新的研究領(lǐng)域可以為可持續(xù)的未來(lái)做出重大貢獻(xiàn)。伊莎貝拉·奧林多(Isabella Olindo)副教授對(duì)此一無(wú)所知：借助光伏電子技術(shù)，我們可以期待美好的未來(lái)。“借助電子和數(shù)據(jù)處理軟件，您可以為太陽(yáng)能電池增加一點(diǎn)智能。將電池粘在太陽(yáng)能電池的底部，多余的電能無(wú)法完全可靠地存儲(chǔ)在該電池中。該技術(shù)不限于在城市環(huán)境中使用。您甚至可以將其應(yīng)用于醫(yī)療應(yīng)用。想象一下，您將制造一個(gè)微型太陽(yáng)能電池，它將紅外光(陽(yáng)光的組成部分)轉(zhuǎn)換為電能并將其放入體內(nèi)。通過(guò)內(nèi)置的傳感器的幫助下，所產(chǎn)生的電能量然后可以保證，例如，你的心臟率上升，血液循環(huán)刺激。無(wú)論如何，這確實(shí)是未來(lái)的事情。”