仪商讯：近年来，我国的电动汽车正呈现一个迅猛的发展势头，且在全国多个城市得到推广。但对于使用者来说，充电一直都是束缚电动汽车实际应用的老大难问题。近日，在浙江绍兴，总重量达200吨的大型自卸车轻松压过一段由太阳能电池板铺成的道路，路面完好无损。这标志着该道路成为目前世界上承重最大的太阳能试验道路；也意味着由浙江兰亭太阳能科技有限公司、中科院宁波材料技术与工程研究所、清华大学智慧城市与智慧交通研究中心等多家单位历经十年完成的“太阳一号”光伏路面成套技术研发成功。
承重200吨、光伏发电、电动智能车辆无线充电、冬季化冰雪……在太阳能公路仍是一个新概念的当下，这条太阳能试验道路处处显现着“黑科技”特质。那么它到底是如何实现上述功能的呢？
一举两得与“自给自足”
“太阳能道路一举两得，作为太阳能电站，它不单独占用土地面积；作为道路铺设材料，它同时具备发电功能。”中国科学院半导体研究所研究员曲胜春接受科技日报记者采访时表示，行车和发电是太阳能道路的两项基本功能。
作为道路，太阳能道路必须具备承重、耐强摩擦性能。“一般的车辆只有几吨，部队大型坦克车才能达到100吨，如果最极端情况下路面能够承受，小型车肯定也没问题。”兰亭工程建设集团工程师李景轩表示，试验时使用了总重达200吨的大型自卸车碾压该试验道路，路面丝毫不为所动。
这种太阳能道路由功能层、承重层和基底层构成。“基底层与中间承重层形成的路基有足够的支撑能力，它们由刚性（水泥）或柔性（沥青）结构组成，这两种材料本身承载力就比较强。”从事道路建设行业已三十多年的李景轩说，功能层中的太阳能光伏板虽然是一种脆性材料，但涂加了独创工艺的柔性材质保护层，因此，这个表面看似玻璃的保护层摩擦系数高、强度也高，既能保护太阳能板材，又能保证车辆正常行驶。“每一层之间都有柔性粘合性连接材料，防止层与层之间错位、移动。”他说。
那么太阳能道路如何发电？曲胜春表示，太阳能电池虽然叫电池，但它不是储能，而是把光转换为电能。硅、砷化镓等半导体材料吸收太阳光产生电子—空穴对，电子—空穴对迁移到PN结结区分离为自由电荷。产生直流电后，可以直接使用或被存储。如果要进入市电电网，需经逆变器转变为交流电。
李景轩介绍，太阳能道路发电主要用来满足当前道路的照明、电动车充电、隧道等公路用电需求，剩余电量并入电网，夜间或其他需要用电时再从电网输送，实现“自给自足”，而目前公路用电大多需要单独输送。
充电秘密“埋藏”在地底
该太阳能道路的出现让电动汽车的充电方式出现全新想象：边跑边充电。
秘密“埋藏”在地底下。“试验道路的太阳能电池上预埋了一组可产生磁力的导磁装置板，根据‘磁生电电生磁’的原理，当无线充电电动车接收到磁即可转换成电。”李景轩说，具备电转换装置的电动汽车在太阳能公路上，能够一边奔跑一边吸收太阳能路面传出的电磁，同时在“体内”转换为电，实现边跑边充电的炫酷功能。
曲胜春表示，太阳能道路作为供电端，通过装置把电转化为电磁波，电动车相当于接收端，如果安装了电磁波接收、转换装置，就可看成是无线充电电动汽车，这种汽车奔跑在太阳能道路上，就像玩跑酷游戏一路狂奔一路接收金币，它能边跑边接收电磁波，并利用自身车载装置转换为电。“类似于无尾家电，供电端与用电器之间通过电磁场以非接触方式传送能量，两者之间不用电线连接。”
