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美国科学家研发全息光收集器 可将太阳能电池效率提高5%

日期:2021-07-21    来源:兰格钢铁网

国际太阳能光伏网

2021
07/21
11:36
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关键词: 全息光收集器 太阳能电池效率 太阳能电池

据报道,科学家近日成功研发出了一种全新的全息光收集器,能够将太阳光的颜色进行分隔,从而将太阳能电池的年转化效率提高了5%。

阳光中传递出来的能量是目前全球所需能源的1万多倍,但难点在于如何将这些能量收集起来。目前需要考虑到阳光的两个特性,一个是所在区域接收太阳的范围,例如地面或者屋顶。这个范围可能会随着时间或季节而变化。第二个就是太阳光的颜色,或者说光谱。

一种获取太阳能的方法是使用太阳能电池直接将阳光转化为电能。在类似于人们放置在屋顶上的太阳能组件中,许多电池被组装在坚硬的面板上,彼此连接,密封,并覆盖着保护性玻璃。当特定颜色的阳光照射在太阳能电池上,并且整个区域被光电池覆盖时,太阳能电池的工作效率最好。

然而,需要一些面板区域来连接电池,太阳能电池的形状可能不允许所有剩余的面板区域收集阳光。这些影响使得太阳能电池板的效率低于它本应达到的水平。在太阳能电池板上捕获尽可能多的阳光是有效利用太阳能的关键。

美国亚利桑那大学的研究人员最近开发了一项创新技术,可以捕获平时不易收集的太阳能。据悉,他们创造了特殊的全息图,可以很容易地插入到太阳能电池板封装中。每个全息图将阳光的颜色分开,并将它们引导到太阳能板内的太阳能电池。

据了解,这种方法可以使太阳能电池板在一年内转换的太阳能增加约5%。这将降低为一个家庭、一个城市或一个国家供电所需的太阳能电池板的成本和数量。

这项研究得到了QESST工程研究中心的支持,该中心由美国国家科学基金会和美国能源部赞助,旨在解决转变发电方式以持续满足日益增长的能源需求这一挑战。

研究人员表示,该收集器和相关方法特别值得注意,因为它们成本低,可扩展,而且极具影响力。

他们指出,“这项技术能使太阳能年发电量提高大约5%,只要规模扩大到全球安装的100亿瓦光伏发电的一小部分,就可能产生巨大影响。”

该团队已经用一种基于明胶的低成本材料证明了他们的全息方法,明胶很容易大量制造。虽然明胶通常来自动物胶原蛋白,但实验室衍生版本的进展使得合成替代品有可能被大规模使用。

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