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太阳能利用的再度突破:美国科学家研发光伏窗户

国际能源网能源资讯频道  来源:TECH2IPO/创见  日期:2017-02-23

关于太阳能电池应用在建筑上的探讨,已经有几十年的历史,其中最为人们所关注的则是薄膜太阳能电池。然而,有的科学家则另辟蹊径,直接从窗户本体寻找答案。

据科技媒体Phys报道,美国明尼苏达大学的科学家团队发明了一种基于发光太阳能集中器(LSC)的光伏窗户,它充分利用硅纳米粒子的光学特性,只需在玻璃上植入硅纳米粒子,就能实现太阳能发电。

能吸收太阳能的窗户,也叫光伏窗户,是可再生能源技术的前沿领域。光伏窗户能充分挖掘建筑的潜力,在不破坏建筑美感的同时,还能满足人们的能源需求。

科学家将硅纳米颗粒植入到LSC里,当太阳光线照射在窗户表面,LSC能吸收太阳光线中的有效光线,并将光线反射到硅纳米粒子,从而吸收太阳能。

完整的过程也并不难理解。科学家通过使用等离子体反应堆生产硅纳米粒子,将硅晶体变为纳米级别的粉末状物质,其中,每一个粒子由约2000个硅原子组成。科学家将粉状的物质整合进一张薄膜,使之看上去像是一张柔韧性很强的的塑料片;还或者将粉状物质直接涂到物体表面。

主持该项研究工作的明尼苏达大学机械工程系教授Uwe Kortshagen对媒体表示,“我们将硅晶体缩小到纳米级别,此时,硅晶体的属性发生了改变,它变成了一个有效的光发射体。与此同时,它并不能吸收自己的冷发光。这种特性,使得硅纳米粒子成为LSC的理想材料。”

目前,该科学家团队表示这种光伏窗户能在较低成本下,实现光电转换效率超过5%。至于能否顺利实现商用,还需看后续研发进展。

该项研究已发表在近期顶级科学期刊《自然》杂志光电版块。

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