據(jù)報(bào)道,科學(xué)家近日成功研發(fā)出了一種全新的全息光收集器,能夠?qū)⑻柟獾念伾M(jìn)行分隔,從而將太陽能電池的年轉(zhuǎn)化效率提高了5%。
陽光中傳遞出來的能量是目前全球所需能源的1萬多倍,但難點(diǎn)在于如何將這些能量收集起來。目前需要考慮到陽光的兩個特性,一個是所在區(qū)域接收太陽的范圍,例如地面或者屋頂。這個范圍可能會隨著時間或季節(jié)而變化。第二個就是太陽光的顏色,或者說光譜。
一種獲取太陽能的方法是使用太陽能電池直接將陽光轉(zhuǎn)化為電能。在類似于人們放置在屋頂上的太陽能組件中,許多電池被組裝在堅(jiān)硬的面板上,彼此連接,密封,并覆蓋著保護(hù)性玻璃。當(dāng)特定顏色的陽光照射在太陽能電池上,并且整個區(qū)域被光電池覆蓋時,太陽能電池的工作效率最好。
然而,需要一些面板區(qū)域來連接電池,太陽能電池的形狀可能不允許所有剩余的面板區(qū)域收集陽光。這些影響使得太陽能電池板的效率低于它本應(yīng)達(dá)到的水平。在太陽能電池板上捕獲盡可能多的陽光是有效利用太陽能的關(guān)鍵。
美國亞利桑那大學(xué)的研究人員最近開發(fā)了一項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù),可以捕獲平時不易收集的太陽能。據(jù)悉,他們創(chuàng)造了特殊的全息圖,可以很容易地插入到太陽能電池板封裝中。每個全息圖將陽光的顏色分開,并將它們引導(dǎo)到太陽能板內(nèi)的太陽能電池。
據(jù)了解,這種方法可以使太陽能電池板在一年內(nèi)轉(zhuǎn)換的太陽能增加約5%。這將降低為一個家庭、一個城市或一個國家供電所需的太陽能電池板的成本和數(shù)量。
這項(xiàng)研究得到了QESST工程研究中心的支持,該中心由美國國家科學(xué)基金會和美國能源部贊助,旨在解決轉(zhuǎn)變發(fā)電方式以持續(xù)滿足日益增長的能源需求這一挑戰(zhàn)。
研究人員表示,該收集器和相關(guān)方法特別值得注意,因?yàn)樗鼈兂杀镜停蓴U(kuò)展,而且極具影響力。
他們指出,“這項(xiàng)技術(shù)能使太陽能年發(fā)電量提高大約5%,只要規(guī)模擴(kuò)大到全球安裝的100億瓦光伏發(fā)電的一小部分,就可能產(chǎn)生巨大影響。”
該團(tuán)隊(duì)已經(jīng)用一種基于明膠的低成本材料證明了他們的全息方法,明膠很容易大量制造。雖然明膠通常來自動物膠原蛋白,但實(shí)驗(yàn)室衍生版本的進(jìn)展使得合成替代品有可能被大規(guī)模使用。
原標(biāo)題:美國科學(xué)家研發(fā)全息光收集器 可將太陽能電池效率提高5%