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【创作培育计划】太阳能电池一定更清洁吗-天天资讯

来源: 科普中国 时间: 2023-01-18 15:22:37


(资料图)

我们说能源问题一直被我们关注,很多科学家也一直在为解决能源相关问题开展研究,大家也知道,我们身边很多能源都会产生污染,像什么烧煤烧石油烧碳烧柴火,都有一定污染。太阳能一直被认为是清洁能源,比如现在有很多楼顶上有太阳能热水器,还有些路灯上面也有太阳能电池,白天能用太阳光充电,晚上照明,有的计算器上也有太阳能电池,直接太阳光一照就有电。之前就有朋友说,这挺好啊,这没有污染啊。但是实际上太阳能电池真的就没有污染吗?

我们说现在我们用的太阳能电池,一般来说是利用光电效应或者光化学效应,把光转化成电,比如说比较常见太阳能电池是基于硅材料的,那我们简单的理解,就是对于这些比较特别的材料,光一照,这光就把自己的能量“转账”给了里面的电子,这里面电子就能运动产生电流,所以光一照就有电。

有读者说那这么看不就是没有污染吗?这太阳光我们也不用单独生产,本来就有,产生电之后也什么都用不排放,这不就白来的吗?但你仔细想这真是白来的吗?就算这太阳光是白来的,这电池是白来的吗?这电池不得生产吗?那生产这种硅基太阳能电池有很多步工艺加工,用到很多水啊、很多化工原料啊,这些过程很多步骤都是要产生污染的。而且这太阳能电池不是说污染一次我就一劳永逸了,这太阳能电池也是有寿命的,所以其实也得不断生产太阳能电池替换。很多年之前有的学者算过,有的时候啊,相同的能量,你用太阳能电池获得这个能量,其实比你烧一些东西来获得这个能量产生的污染更多,说白了可能你还不如直接烧煤呢。只不过太阳能电池没有在你使用的时候污染,污染的是生产地。

那有读者说了,我们就让别的国家生产太阳能电池给我们用呗,我们买他们的生产服务,污染他们国家,我们不是就清洁了吗?但是你要知道污染是一个全球性的问题,我们讲叫人类命运共同体,不管污染谁那都是污染啊。

另外其实不光是太阳能电池有这个问题,我们很多充电电池也有这个问题,其实并不一定减少了污染,只是转移了污染。所以我们一直在想办法研究新型电池,怎么减少污染。

那还有读者还说了,既然太阳能电池生产的过程中污染,我们干脆就别用了呗。实际上有时候我们也需要转移污染,咱比如说这人口密集的地方你搞得乌烟瘴气的,那大家不都吸进去了吗,但是你要是在荒郊野外,虽然这污染也不好,但是经过旁边的植物净化什么的,能弱化不少吧,总比直接吸进去强吧。另外很多时候太阳能电池还不好找别的东西替代,比如在卫星上。卫星上很多通信功能需要用电,你让卫星自己带个燃料罐一边发电一边用?那得多费劲啊。

不过最近这些年随着技术的不断发展,太阳能电池的污染也越来越小了,人们也不断研发新的太阳能电池。新闻里面经常提到的,像钙钛矿太阳能电池,还有一些其他的有机太阳能电池,很多新型的太阳能电池相对来说更轻薄且成本更低,而且这种电池相对来说生产过程中的污染也更小,比较有前景。但是其实也有争议,也有人说持怀疑态度,说有机太阳能电池暂时发展不起来,比如转换效率和稳定性等方面还存在问题,等等。不过技术是不断进步的,我们也相信通过我们的研究,太阳能电池的污染会越来与小,性能也会越来越好。

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