2008年最佳发明

2008 年出现了许多具有长期和短期效益的新颖发明,从大型强子对撞机到商业化的 DNA 测试。但随着 2008 年全球经济衰退的临近,可再生能源因在成本方面无法与化石燃料竞争而受到批评。太阳能尤其因成本过高且效率低下而臭名昭著。今年,几家公司试图通过大规模生产薄膜太阳能电池来解决这个问题。大规模生产的薄膜太阳能电池比传统的晶体硅太阳能电池更耐用、制造成本更低,有潜力将太阳能从奢侈品转变为可行的能源。

晶体硅太阳能电池的最大问题是其内部的多晶硅晶体。它们有两个主要问题导致其制造成本昂贵。首先,它们需要相对较厚才能正确吸收光线。塔由于过去两年石油价格飙升,对太阳能电池板的需求也随之增加,导致用于制造太阳能电池板的多晶硅出现短缺。这反过来又使得硅晶体变得更加昂贵。其次,晶体硅非常脆。由于需要精细的处理来保持其完好无损,因此这就削弱了大批量生产的能力。

另一方面,薄膜太阳能电池使用非晶硅或铜铟镓硒 (CIGS) 等合金,用途更加广泛且耐用。薄膜技术已经存在了十年,但其两个最大的缺点是能源生产效率低下,以及需要真空室将导电化合物涂覆到玻璃板上的工艺仍然脆弱。 2008 年发生的变化是,多家公司使用半导体油墨和卷对卷工艺建成了众多工厂,使太阳能电池能够像报纸印刷机一样印刷到金属板上。这使它们的生产成本大大降低,并且更容易被消费者接受。

然而,薄膜太阳能电池仍有很大的改进空间。它们仍然不如传统能源那么便宜,而且仍然只在白天发挥最佳作用。如果太阳能要成为替代能源的主要来源,就需要光伏、纳米技术、能源存储和硅生产方面的技术进步。然而,由于采用了新的制造方法,薄膜太阳能电池在 2008 年才首次实现实际应用。显然,这项发明并非昙花一现。


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