玻璃窗可聚太陽(yáng)能 美科學(xué)家研發(fā)新技術(shù)
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò )資源 2009-09-02 13:50:47
玻璃窗可聚太陽(yáng)能美科學(xué)家研發(fā)新技術(shù)
有沒(méi)有這樣一種窗戶(hù),既能提供清晰視野與照亮房間,又能利用陽(yáng)光給建筑提供有效的電力供應?據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(yáng)能聚光器方法,能將這種新奇想象變?yōu)楝F實(shí)。
研究負責人、電機工程副教授馬克·巴爾多表示,這種新型太陽(yáng)能聚光器利用一種涂料,在大范圍(如一扇窗戶(hù))內收集太陽(yáng)光,然后聚集到邊緣。這樣,并不需要在整個(gè)屋頂布滿(mǎn)昂貴的太陽(yáng)能電池,而只需將太陽(yáng)能電池圍嵌在平面玻璃板的邊緣,就能使每個(gè)太陽(yáng)能電池收集的能量提高40倍以上。
目前使用的太陽(yáng)能聚光器依靠追蹤太陽(yáng)光來(lái)產(chǎn)生高光學(xué)能,常常需要使用大型移動(dòng)式鏡子,部署與維護都很昂貴。處于鏡子焦點(diǎn)的太陽(yáng)能電池必須加以冷卻,而且整個(gè)裝配會(huì )浪費周?chē)臻g以避免遮蔽鄰近的聚光器。
研究人員把為激光與有機發(fā)光二極管而開(kāi)發(fā)的光學(xué)技術(shù)移植到新型太陽(yáng)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(cháng),然后以不同波長(cháng)重新發(fā)射,并通過(guò)嵌板傳送給窗邊緣的太陽(yáng)能電池上。簡(jiǎn)言之即將不同波長(cháng)的太陽(yáng)光集中為光能,再由太陽(yáng)能電池負責把光能轉換為電能。此項技術(shù)可吸收大范圍波長(cháng)的聚光器能使太陽(yáng)能電池在每個(gè)波長(cháng)上達到最優(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(yáng)能電池聚光器都是利用大面積的移動(dòng)鏡面追蹤太陽(yáng)聚光,而今的技術(shù)避開(kāi)了其弊端。新系統非常易于制作,由于減少了太陽(yáng)能電池的面積,因此降低了成本。研究人員相信在3年內即可實(shí)現商業(yè)化,或者甚至添加到現有太陽(yáng)能系統中,也能以最小的額外成本增效50%,從而大幅降低太陽(yáng)能發(fā)電的成本。
美國能源部科學(xué)辦公室基礎能源科學(xué)計劃經(jīng)理阿拉維達·吉尼認為,這種創(chuàng )新設計在無(wú)須進(jìn)行光追蹤的條件下就能實(shí)現出色的太陽(yáng)能轉換,由此證明了要在“以具成本效益的方法利用太陽(yáng)能”方面獲取具有革命性的領(lǐng)先成果,創(chuàng )新性的基礎研究有著(zhù)不可或缺的重要性。
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