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用蓝光光盘制作太阳能板,能效可提升22%?

日期:2019-04-29    来源:腾讯数码

国际太阳能光伏网

2019
04/29
11:41

关键词: 太阳能电池板 太阳能光伏 光伏技术

   美国西北大学的研究人员最近发现,蓝光光盘中的纳米结构具备非常好的光线吸收能力,使用这种材料制作的太阳能板可将自身能效提升22%。
 
  和CD及DVD一样,蓝光光盘也拥有三层结构,包括上下两侧塑料,以及中间的存储媒介。光盘中的数据就是以一系列凹陷(大约75纳米长的小凹槽)的形式存储在这一层介质当中的。想要读取数据,需要使用激光照射存储介质,随后激光会回弹到传感器当中。根据凹陷的不同,激光反射的方式也会有所不同,这样便实现了二进制数据的存储和读取。
 
  在蓝光光盘上,二进制数据并非是直接烧录在光盘上,而是需要另外进行压缩和添加错误控制代码,这样一来,即便光盘上有小的划痕,也依然不会影响数据的读取。因为错误控制代码每几个字节都要添加一次,整个光盘因此便被准随机的凹陷和凸起所覆盖,它们每隔150-525纳米便有一个循环图案——这也就是光盘上会出现彩虹光的原因。
 
  用蓝光光盘制作的太阳能板能效可提升22%
 
  研究人员发现,蓝光光盘的这两种特性——准随即图案,每150-525纳米的重复——非常适合用来捕捉可见光和近红外光谱当中的光子。目前的太阳能电池之所以不够效率,是因为许多光子会被反射出面板,而不是被转化成电子。
 
  为了制作这种新型的太阳能板,西北大学的研究人员购买了一份《警察故事3:超级警察》的蓝光光盘,去掉了顶部的塑料层,将存储媒介暴露出来。随后他们对光盘上的准随机图案进行了制模,并使用该模具制作出了拥有相同图案的光伏电池。
 
  测试发现,这种太阳能板的效率大约是40%,对比普通太阳能板提升了约22%。从图中可以看出,纳米结构在整个400-700纳米波长范围内提升了太阳能板的吸收和效率。
 
  对蓝光光盘进行制模非常简单,成本也很低,但是在未来,这种准随机纳米图案将可以直接被生产出来,从而省去了中间步骤。
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