玻璃窗可聚太陽能 美科學(xué)家研發(fā)新技術(shù)
來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2009-09-02 13:50:47
玻璃窗可聚太陽能美科學(xué)家研發(fā)新技術(shù)
有沒有這樣一種窗戶,既能提供清晰視野與照亮房間,又能利用陽光給建筑提供有效的電力供應(yīng)?據(jù)7月11日的《科學(xué)》雜志報道,美國麻省理工學(xué)院的工程師創(chuàng)造出一種新穎的太陽能聚光器方法,能將這種新奇想象變?yōu)楝F(xiàn)實。
研究負(fù)責(zé)人、電機(jī)工程副教授馬克·巴爾多表示,這種新型太陽能聚光器利用一種涂料,在大范圍(如一扇窗戶)內(nèi)收集太陽光,然后聚集到邊緣。這樣,并不需要在整個屋頂布滿昂貴的太陽能電池,而只需將太陽能電池圍嵌在平面玻璃板的邊緣,就能使每個太陽能電池收集的能量提高40倍以上。
目前使用的太陽能聚光器依靠追蹤太陽光來產(chǎn)生高光學(xué)能,常常需要使用大型移動式鏡子,部署與維護(hù)都很昂貴。處于鏡子焦點的太陽能電池必須加以冷卻,而且整個裝配會浪費(fèi)周圍空間以避免遮蔽鄰近的聚光器。
研究人員把為激光與有機(jī)發(fā)光二極管而開發(fā)的光學(xué)技術(shù)移植到新型太陽能聚光器上,采用了一種包含兩種以上涂料的混合物,并將這些涂料涂在特殊玻璃窗或塑料嵌板上。這些涂料能一起工作以吸收大范圍的波長,然后以不同波長重新發(fā)射,并通過嵌板傳送給窗邊緣的太陽能電池上。簡言之即將不同波長的太陽光集中為光能,再由太陽能電池負(fù)責(zé)把光能轉(zhuǎn)換為電能。此項技術(shù)可吸收大范圍波長的聚光器能使太陽能電池在每個波長上達(dá)到最優(yōu)化,大幅減少了光傳送損失,增加了總的輸出功率。
以前的太陽能電池聚光器都是利用大面積的移動鏡面追蹤太陽聚光,而今的技術(shù)避開了其弊端。新系統(tǒng)非常易于制作,由于減少了太陽能電池的面積,因此降低了成本。研究人員相信在3年內(nèi)即可實現(xiàn)商業(yè)化,或者甚至添加到現(xiàn)有太陽能系統(tǒng)中,也能以最小的額外成本增效50%,從而大幅降低太陽能發(fā)電的成本。
美國能源部科學(xué)辦公室基礎(chǔ)能源科學(xué)計劃經(jīng)理阿拉維達(dá)·吉尼認(rèn)為,這種創(chuàng)新設(shè)計在無須進(jìn)行光追蹤的條件下就能實現(xiàn)出色的太陽能轉(zhuǎn)換,由此證明了要在“以具成本效益的方法利用太陽能”方面獲取具有革命性的領(lǐng)先成果,創(chuàng)新性的基礎(chǔ)研究有著不可或缺的重要性。
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