第291章 最有利于华国的技术
第291章最有利于华国的技术
特殊的晶状结构、可以吸收阳光绝大部分波段能量。
这两个概念一出，顿时在各国的光伏发电专家和材料学专家心中掀起了波涛骇浪。
和其他专家不同，这些后面新调派来的专家要么是光伏发电方面的，要么是光学材料方面的专家。
没有人比他们更了解光伏发电、太阳能电池和太阳能发电薄膜等技术了。
硅基太阳能发电材料，无论是太阳能电池也好，还是太阳能薄膜也好，以前并非没有人考虑过这方面的东西。
在太阳能发电这一概念出现的时候，就有对应的科学家提出来过将太阳能板制造成M字型、Z字形或者金字塔形等各种形状，从而在有限的面积上来尽量扩大可接受光照的面积。
但最终的实验结果却告诉他们，这是一条完全不可行的道路。
不仅仅在制造上需要的技术难度上更高，而且将太阳能发电板或者薄膜制备成各种形状在聚光效应和光电转换率上并没有什么提高。
甚至有些发电板还因为薄膜制备成各种奇特的角度从而导致光电转换效率降低这种问题。
自那之后，就再也没有相关的人员去研究这方面的问题了。因为这是条实践过后确认走不通的路。
然而现在，一个远超人类科技文明的人却告诉他们，这条路，其实是对的。
只是你们没有找到最合适的方向而已。
这怎能不让他们怀疑人生？
还有能吸收绝大部分光波这一说法，真的可能吗？
要知道，因为硅材料的特殊性质，现代化的太阳能发电板和薄膜吸收的光波段基本都属于可见光。
像其他的紫外线、射线、特殊辐射波等光波对于太阳能电池板来说不仅没法吸收，还能加速太阳能电池的老化，降低其转化效率。
这也是目前的太阳能发电光电转换率提升不起来的一个原因。
这名主播，到底是怎么解决这些问题的？
收看直播的专家满脑子都是各种各样的疑问，恨不得将韩元从屏幕中抓出来好好拷问。
模拟空间内，韩元正按部就班的处理着制备‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’需要的材料。
倒了现在这个阶段，随着他制备的东西科技水平含量越来越高，无尘工作室的重要性也会随之提升的。
特别是精密度极高的各种仪器设备以及敏光元件。
这些东西都只能在高度净洁的无尘工作室中才能进行出来。
否则一旦处理完的材料中含有各种杂质的话，会影响设备和材料的效果。
比如他之前制备出来的‘分布式布拉格反射镜’如果周期性排列的有源层和薄膜层中混入了一点灰尘，那么整块镜子就彻底废掉了。
这次制备的‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’虽然要求没有那么严格，但还是需要无尘工作室来进行处理的。
所以在化学实验室中，韩元也只是对基础材料进行一个初步的处理。
剩下的步骤依旧会搬入无尘工作室来进行。
等到下次任务，如果解决了劳动力的问题，对无尘工作室再进行一次升级是必须的事情。
所有的材料基础处理完后，韩元再一次回到无尘工作室。
最先处理的，自然是基板。
作为镧化镓硅复合薄膜附着的基板材料，对其的要求自然不低。
透光性、稳定性、热膨胀系数、力学性能、耐候性和耐应力等各种光学性能和力学性能要求都极高。
如果是用于建设固定在地面的光伏发电场的话，基板使用高透光薄玻璃是最好的选择。
但用于飞行器上的话，需要考虑的因素就更多一些了。
毕竟起飞降落或者在空中遇到气流颠簸的时候，都有可能导致基板破裂。
所以在基板的选择上，韩元选择了具有高透光性和高柔韧性的聚酯塑料：‘聚甲基丙烯酸甲酯’。
这是一种光学性能极好的塑料，又被称为人造有机玻璃。
属于半导体材料中的一种，具有极其优秀的透光性和稳定性。
除此之外，‘聚甲基丙烯酸甲酯’还有一定的导电能力和稳定形变能力。
在遭受外力的情况下，能保持一定的弯曲形变能力，形变只要不超过三十五度，完全是可以自行恢复正常的。
这一点有些像弱化了不少的记忆金属。
不过弯曲超过二十度，基板上面的背电极层、光吸收层等涂层就会断裂，失去作用。
所以光有韧性和形变能力是远远不够的，作为基板，自然需要一定的强度。
不过既然它被称为人造有机玻璃，在硬度方面自然也是不弱的。
‘聚甲基丙烯酸甲酯’属于一种结合了玻璃以及聚酯塑料各自优点的材料。
尽管它在透光性等光学性能方面比不上顶级的高透光玻璃，在柔韧性等力学性能方面也比不上顶级塑料。
但两者结合起来，能应用的范围却更广。
最常见的应用就是各类卫星了。
因为相对于玻璃基板来说，‘聚甲基丙烯酸甲酯’被塑造成各种奇形怪状的形状后，韧性更好，不会出现有震动就损坏的情况。
毕竟玻璃薄到一定程度后，是很容易损坏的，稍有震动就可能碎了。
所以玻璃制成的基板虽然在光电转换率方面更高，但实用性反而没那么广，一般仅仅作为大范围的光伏电场使用材料。
被处理好的‘聚甲基丙烯酸甲酯’通过工业设备进行切割打磨成想要的形状，然后通过抛光处理，进一步削弱厚度和增加基板的透光性。
处理好的基板通过在上面镀一层保护性腊层，预先留出需要蚀刻的地方。
通过专用药剂进行蚀刻出沟槽后用‘电热-离子渗透法’注入铟镓金属离子，形成栅极和沟道，用于制备导电结构。
一步步的流程走下来，一片片透明基板在韩元手中出现。
这些从韩元你手中制备出来的透明基板形状不一，有些是长方形，有些却带有一定弧度。
甚至还有一些表面看上去并非平整的，而且还曲折成了一定的角度。
长方形平整的基板并不多，多的是各种带有一定弧度的基板。
直播间里面的观众对于这些制造流程向来是不感兴趣的，所以当韩元开始制备‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’的时候就纷纷离去了。
感兴趣的是各国的专家。
不过这些专家们对于这名主播为什么要将基板弄成这样很是困惑。
要知道太阳能发电薄膜板的工艺镀层是很特殊的，弄成这样，最后的光吸收层薄膜是很难镀上去的，而且也很难长久保存。
因为随着时间的推移，光吸收层薄膜会因为附着性降低而自然掉落，大大的降低了使用寿命。
如果说平面板上的镀层薄膜能使用十年的话，那么带有弧度的薄膜会因为薄膜自带的分子拉力而降低使用寿命到三年。
使用寿命被削弱了三分之二以上，可以说性能降低极其夸张了。
这些都是他们以前自己设计建造时浪费了大量钱财人力物力和资源得出来的实践结果。
除此之外，还有具有角度的太阳能基板制备起来比平面板制备起来更困难等各种问题。
对于这些问题，这些专家自然想不通了。
因为韩元是一次性将需要的模板全制备出来，然后方面其他的的晶材使用科技积分兑换的。
飞行器之所以设计成勒落三角形，除了为保证起飞行时能提供一定升力外，还有一个原因就是勒落三角对称。
最终覆盖在表面的蒙皮，可以以最少量的制备来做，剩下的可以通过科技积分来进行兑换。
从而节省大量的时间。
毕竟一年的时间制备出来一架飞行器，在劳动力不足的情况下，最缺的，就是时间了。
当初在设计的时候，韩元可是在脑海中翻阅了上百种飞行器的模样的。
光是各种设计规划出来又作废掉的草稿纸都能堆几米高。
而最终敲定了勒落三角形模样的原因就是因为这种形状最适合。
三边等长且对称，设计成一定弧度后，能在飞行的时候提供一定的向上升力，节省能量。
而对称结构又能最方便的制造各种表面蒙皮，就像一个圆一样，只需要设计制造出来一小部分的结构，剩下的都可以通过科技积分来进行兑换出来。
否则一年的时间就是造一台汽车都不一定够，更别提能上天的飞行器了。
至于使用寿命这个问题，的确是存在的。
太阳能发电薄膜板使用的镀层镀刻工艺会的确会因为基板不平整，薄膜分子拉力过强而造成薄膜脱落。
但这个问题压根就不在韩元的考虑范围之内，别说三年了，能使用一年对他来说就足够了。
三年之后，他说不定都能造宇宙飞船了，还要这破玩意干啥？
时间一点一点的过去，花费了四天左右的时间，韩元总算将所需要的基板制备出来了。
这些基板都已经完成了第二部分背电极层的附加，每一块上面都有着离子注入沟渠和金属栅极。
虽然这两者会在一定程度上影响太阳能发电薄膜的有效发电面积，但这是必须的东西。
只有通过背电极层，才能将光吸收层转化出来的电流聚集起来并传导至锂硫电池里面。
处理好基板和背电极层后，接下来就是最关键的步骤了。
光吸收层薄膜的制备和镀层。
这一步才是决定性因素。
前两步无论是基板的制备也好，还是背电极层的侵蚀注入也好，像华国、米国这些五常级别的国家其实都是可以完成的。
即便是没有‘聚甲基丙烯酸甲酯’这种材料，使用其他材料代替也是可以的。
再说了‘聚甲基丙烯酸甲酯’本身就是从人类科学家研发的基础‘聚酯材料’上进化而来的。
高透明的聚酯材料，各国又不是没有。
所以接下来‘光吸收层薄膜’的制备镀层，以及薄膜中那种特殊的孔状结构，才是核心技术。
对于这个，韩元自然是了解的。
既然决定了要公布出来，他肯定会讲清楚这些东西。
毕竟相对其他国家来说，能源问题的解决对于华国的帮助才是最大的。
毕竟华国是个人口大国，工业大国，基建大国
对于能源的消耗，远超其他国家。
哪怕是人口数量‘仅次于’华国的阿三，在能源的消耗上，也不是一个档次的。
按照国家统计公开的信息，20的时候，华国全年发电量达到了恐怖的万亿千瓦时。
也就是万亿度电。
而20年全世界的发电总量是万亿千瓦时。
华国一个国家的发电量，就超过三分之一。
从这个数据就可以看出来，在电能的消耗上，华国到底有多恐怖。
哦，对了，和华国人口相差不大甚至可能已经超过了的阿三。
20年统计公布的发电量万亿千瓦时，也就是万亿度电，只有华国的五分之一。
就这，阿三还天天喊着超越华国。
有本事你先解决居民用电的问题啊。
能替祖国解决能源问题，韩元自然会放在心上。
所以光吸收层薄膜的制备和镀层，他特意放到了全新的一天开始制备，并且配上详细的过程讲解。
韩元并不担心其他国家也能学习‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’的制备。
因为这东西和可控核聚变等其他的发电技术不同。
即便是‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’的光电转换率能达到百分之七十。
但要利用这种光伏发电技术来解决一个国家的用电，实际上还是一件很困难的事情。
因为需要及其强大的基建能力和调度能力。
还是用阿三来举例，即便是阿三拥有不少于华国的人口，也能学习和制备‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’。
但他真的有能力在国土上建立起来足够供应全国居民用电的光伏电场吗？
很显然，这是不可能的事情。
所以这件事，对于整个地球来说，华国绝对是收益最大的国家。
因为她不仅有能力利用这种技术来解决能源问题。
甚至还有能力利用这种技术来帮助其他国家解决能源问题。
我大西北光伏发电场建起来后，卖你几毛钱一度的电你买不买？
比你本国发电要便宜几十倍，你买不买？
买了就相当于本国能源被华国控制了一大部分，华国的话语权自然也就加强了。
不买，那就看着周边其他国家买了后经济腾飞，自己还是那个b样，心里难受不？
整个东亚圈，有多少国家能像华国一样，实现全年二十四小时不断电的？
几乎没有好吗？
即便是米国，断电也属于家常便饭的事情。
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特殊的晶状结构、可以吸收阳光绝大部分波段能量。
这两个概念一出，顿时在各国的光伏发电专家和材料学专家心中掀起了波涛骇浪。
和其他专家不同，这些后面新调派来的专家要么是光伏发电方面的，要么是光学材料方面的专家。
没有人比他们更了解光伏发电、太阳能电池和太阳能发电薄膜等技术了。
硅基太阳能发电材料，无论是太阳能电池也好，还是太阳能薄膜也好，以前并非没有人考虑过这方面的东西。
在太阳能发电这一概念出现的时候，就有对应的科学家提出来过将太阳能板制造成M字型、Z字形或者金字塔形等各种形状，从而在有限的面积上来尽量扩大可接受光照的面积。
但最终的实验结果却告诉他们，这是一条完全不可行的道路。
不仅仅在制造上需要的技术难度上更高，而且将太阳能发电板或者薄膜制备成各种形状在聚光效应和光电转换率上并没有什么提高。
甚至有些发电板还因为薄膜制备成各种奇特的角度从而导致光电转换效率降低这种问题。
自那之后，就再也没有相关的人员去研究这方面的问题了。因为这是条实践过后确认走不通的路。
然而现在，一个远超人类科技文明的人却告诉他们，这条路，其实是对的。
只是你们没有找到最合适的方向而已。
这怎能不让他们怀疑人生？
还有能吸收绝大部分光波这一说法，真的可能吗？
要知道，因为硅材料的特殊性质，现代化的太阳能发电板和薄膜吸收的光波段基本都属于可见光。
像其他的紫外线、射线、特殊辐射波等光波对于太阳能电池板来说不仅没法吸收，还能加速太阳能电池的老化，降低其转化效率。
这也是目前的太阳能发电光电转换率提升不起来的一个原因。
这名主播，到底是怎么解决这些问题的？
收看直播的专家满脑子都是各种各样的疑问，恨不得将韩元从屏幕中抓出来好好拷问。
模拟空间内，韩元正按部就班的处理着制备‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’需要的材料。
倒了现在这个阶段，随着他制备的东西科技水平含量越来越高，无尘工作室的重要性也会随之提升的。
特别是精密度极高的各种仪器设备以及敏光元件。
这些东西都只能在高度净洁的无尘工作室中才能进行出来。
否则一旦处理完的材料中含有各种杂质的话，会影响设备和材料的效果。
比如他之前制备出来的‘分布式布拉格反射镜’如果周期性排列的有源层和薄膜层中混入了一点灰尘，那么整块镜子就彻底废掉了。
这次制备的‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’虽然要求没有那么严格，但还是需要无尘工作室来进行处理的。
所以在化学实验室中，韩元也只是对基础材料进行一个初步的处理。
剩下的步骤依旧会搬入无尘工作室来进行。
等到下次任务，如果解决了劳动力的问题，对无尘工作室再进行一次升级是必须的事情。
所有的材料基础处理完后，韩元再一次回到无尘工作室。
最先处理的，自然是基板。
作为镧化镓硅复合薄膜附着的基板材料，对其的要求自然不低。
透光性、稳定性、热膨胀系数、力学性能、耐候性和耐应力等各种光学性能和力学性能要求都极高。
如果是用于建设固定在地面的光伏发电场的话，基板使用高透光薄玻璃是最好的选择。
但用于飞行器上的话，需要考虑的因素就更多一些了。
毕竟起飞降落或者在空中遇到气流颠簸的时候，都有可能导致基板破裂。
所以在基板的选择上，韩元选择了具有高透光性和高柔韧性的聚酯塑料：‘聚甲基丙烯酸甲酯’。
这是一种光学性能极好的塑料，又被称为人造有机玻璃。
属于半导体材料中的一种，具有极其优秀的透光性和稳定性。
除此之外，‘聚甲基丙烯酸甲酯’还有一定的导电能力和稳定形变能力。
在遭受外力的情况下，能保持一定的弯曲形变能力，形变只要不超过三十五度，完全是可以自行恢复正常的。
这一点有些像弱化了不少的记忆金属。
不过弯曲超过二十度，基板上面的背电极层、光吸收层等涂层就会断裂，失去作用。
所以光有韧性和形变能力是远远不够的，作为基板，自然需要一定的强度。
不过既然它被称为人造有机玻璃，在硬度方面自然也是不弱的。
‘聚甲基丙烯酸甲酯’属于一种结合了玻璃以及聚酯塑料各自优点的材料。
尽管它在透光性等光学性能方面比不上顶级的高透光玻璃，在柔韧性等力学性能方面也比不上顶级塑料。
但两者结合起来，能应用的范围却更广。
最常见的应用就是各类卫星了。
因为相对于玻璃基板来说，‘聚甲基丙烯酸甲酯’被塑造成各种奇形怪状的形状后，韧性更好，不会出现有震动就损坏的情况。
毕竟玻璃薄到一定程度后，是很容易损坏的，稍有震动就可能碎了。
所以玻璃制成的基板虽然在光电转换率方面更高，但实用性反而没那么广，一般仅仅作为大范围的光伏电场使用材料。
被处理好的‘聚甲基丙烯酸甲酯’通过工业设备进行切割打磨成想要的形状，然后通过抛光处理，进一步削弱厚度和增加基板的透光性。
处理好的基板通过在上面镀一层保护性腊层，预先留出需要蚀刻的地方。
通过专用药剂进行蚀刻出沟槽后用‘电热-离子渗透法’注入铟镓金属离子，形成栅极和沟道，用于制备导电结构。
一步步的流程走下来，一片片透明基板在韩元手中出现。
这些从韩元你手中制备出来的透明基板形状不一，有些是长方形，有些却带有一定弧度。
甚至还有一些表面看上去并非平整的，而且还曲折成了一定的角度。
长方形平整的基板并不多，多的是各种带有一定弧度的基板。
直播间里面的观众对于这些制造流程向来是不感兴趣的，所以当韩元开始制备‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’的时候就纷纷离去了。
感兴趣的是各国的专家。
不过这些专家们对于这名主播为什么要将基板弄成这样很是困惑。
要知道太阳能发电薄膜板的工艺镀层是很特殊的，弄成这样，最后的光吸收层薄膜是很难镀上去的，而且也很难长久保存。
因为随着时间的推移，光吸收层薄膜会因为附着性降低而自然掉落，大大的降低了使用寿命。
如果说平面板上的镀层薄膜能使用十年的话，那么带有弧度的薄膜会因为薄膜自带的分子拉力而降低使用寿命到三年。
使用寿命被削弱了三分之二以上，可以说性能降低极其夸张了。
这些都是他们以前自己设计建造时浪费了大量钱财人力物力和资源得出来的实践结果。
除此之外，还有具有角度的太阳能基板制备起来比平面板制备起来更困难等各种问题。
对于这些问题，这些专家自然想不通了。
因为韩元是一次性将需要的模板全制备出来，然后方面其他的的晶材使用科技积分兑换的。
飞行器之所以设计成勒落三角形，除了为保证起飞行时能提供一定升力外，还有一个原因就是勒落三角对称。
最终覆盖在表面的蒙皮，可以以最少量的制备来做，剩下的可以通过科技积分来进行兑换。
从而节省大量的时间。
毕竟一年的时间制备出来一架飞行器，在劳动力不足的情况下，最缺的，就是时间了。
当初在设计的时候，韩元可是在脑海中翻阅了上百种飞行器的模样的。
光是各种设计规划出来又作废掉的草稿纸都能堆几米高。
而最终敲定了勒落三角形模样的原因就是因为这种形状最适合。
三边等长且对称，设计成一定弧度后，能在飞行的时候提供一定的向上升力，节省能量。
而对称结构又能最方便的制造各种表面蒙皮，就像一个圆一样，只需要设计制造出来一小部分的结构，剩下的都可以通过科技积分来进行兑换出来。
否则一年的时间就是造一台汽车都不一定够，更别提能上天的飞行器了。
至于使用寿命这个问题，的确是存在的。
太阳能发电薄膜板使用的镀层镀刻工艺会的确会因为基板不平整，薄膜分子拉力过强而造成薄膜脱落。
但这个问题压根就不在韩元的考虑范围之内，别说三年了，能使用一年对他来说就足够了。
三年之后，他说不定都能造宇宙飞船了，还要这破玩意干啥？
时间一点一点的过去，花费了四天左右的时间，韩元总算将所需要的基板制备出来了。
这些基板都已经完成了第二部分背电极层的附加，每一块上面都有着离子注入沟渠和金属栅极。
虽然这两者会在一定程度上影响太阳能发电薄膜的有效发电面积，但这是必须的东西。
只有通过背电极层，才能将光吸收层转化出来的电流聚集起来并传导至锂硫电池里面。
处理好基板和背电极层后，接下来就是最关键的步骤了。
光吸收层薄膜的制备和镀层。
这一步才是决定性因素。
前两步无论是基板的制备也好，还是背电极层的侵蚀注入也好，像华国、米国这些五常级别的国家其实都是可以完成的。
即便是没有‘聚甲基丙烯酸甲酯’这种材料，使用其他材料代替也是可以的。
再说了‘聚甲基丙烯酸甲酯’本身就是从人类科学家研发的基础‘聚酯材料’上进化而来的。
高透明的聚酯材料，各国又不是没有。
所以接下来‘光吸收层薄膜’的制备镀层，以及薄膜中那种特殊的孔状结构，才是核心技术。
对于这个，韩元自然是了解的。
既然决定了要公布出来，他肯定会讲清楚这些东西。
毕竟相对其他国家来说，能源问题的解决对于华国的帮助才是最大的。
毕竟华国是个人口大国，工业大国，基建大国
对于能源的消耗，远超其他国家。
哪怕是人口数量‘仅次于’华国的阿三，在能源的消耗上，也不是一个档次的。
按照国家统计公开的信息，20的时候，华国全年发电量达到了恐怖的万亿千瓦时。
也就是万亿度电。
而20年全世界的发电总量是万亿千瓦时。
华国一个国家的发电量，就超过三分之一。
从这个数据就可以看出来，在电能的消耗上，华国到底有多恐怖。
哦，对了，和华国人口相差不大甚至可能已经超过了的阿三。
20年统计公布的发电量万亿千瓦时，也就是万亿度电，只有华国的五分之一。
就这，阿三还天天喊着超越华国。
有本事你先解决居民用电的问题啊。
能替祖国解决能源问题，韩元自然会放在心上。
所以光吸收层薄膜的制备和镀层，他特意放到了全新的一天开始制备，并且配上详细的过程讲解。
韩元并不担心其他国家也能学习‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’的制备。
因为这东西和可控核聚变等其他的发电技术不同。
即便是‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’的光电转换率能达到百分之七十。
但要利用这种光伏发电技术来解决一个国家的用电，实际上还是一件很困难的事情。
因为需要及其强大的基建能力和调度能力。
还是用阿三来举例，即便是阿三拥有不少于华国的人口，也能学习和制备‘镧化镓硅薄膜太阳能薄膜发电板’。
但他真的有能力在国土上建立起来足够供应全国居民用电的光伏电场吗？
很显然，这是不可能的事情。
所以这件事，对于整个地球来说，华国绝对是收益最大的国家。
因为她不仅有能力利用这种技术来解决能源问题。
甚至还有能力利用这种技术来帮助其他国家解决能源问题。
我大西北光伏发电场建起来后，卖你几毛钱一度的电你买不买？
比你本国发电要便宜几十倍，你买不买？
买了就相当于本国能源被华国控制了一大部分，华国的话语权自然也就加强了。
不买，那就看着周边其他国家买了后经济腾飞，自己还是那个b样，心里难受不？
整个东亚圈，有多少国家能像华国一样，实现全年二十四小时不断电的？
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