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行業(yè)新聞

兩種微生物并肩作戰(zhàn) 讓生物光伏系統(tǒng)發(fā)電能力創(chuàng)新高

來源:科技日報 | 作者:科技日報 | 2019年12月10日() | 打印內(nèi)容 打印內(nèi)容

人類社會正面臨著煤炭

、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
,切實保障經(jīng)濟(jì)和社會發(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

。據(jù)媒體近日報道
,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)計并創(chuàng)建了一個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
,又會產(chǎn)生哪些負(fù)面問題?除了光電轉(zhuǎn)化效率
,評價光伏發(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
。”江南大學(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)勢的
。相對于風(fēng)能而言,光伏發(fā)電的安裝可以分布到各家各戶
,每一個老百姓只要有一定的場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)也存在時域和地域的限制

。時域的限制主要有: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
,白天的發(fā)電也會受限;同時白天的光強(qiáng)也有很大的不確定性
,時而飄過一朵云,時而被樹蔭遮擋一下
,都會影響發(fā)電量
,因此整個光伏發(fā)電系統(tǒng)如果并網(wǎng)的話,對電網(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產(chǎn)生諸如酸、堿
、金屬廢水和廢氣等
,雖然產(chǎn)品本身對環(huán)境友好,生產(chǎn)過程中需要對排廢做到嚴(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)

生物光伏具有更高的轉(zhuǎn)換效率

專家們普遍認(rèn)為

,生物光伏相對于傳統(tǒng)光伏具有更高的轉(zhuǎn)換效率,將更加有利于環(huán)境
、能源的可持續(xù)發(fā)展

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