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全透明太阳能电池板问世 提升移动设备颜值

2015-12-21 00:05
默菲
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  美国密歇根州立大学的研究人员研制出全透明太阳能聚集器,可让所有窗户或者玻璃板(例如智能手机的屏幕)变成一块太阳能光伏板。反观市面上的其他太阳能电池板,虽然标榜“透明”,但并非真正意义上的透明。研究领导人理查德鲁恩特表示研究小组相信全透明太阳能电池板能够在很多领域得到应用,例如拥有大量窗户的高层建筑、手机或者电子阅读器等任何需要高颜值的移动设备。

  美国密歇根州立大学的研究人员研制出全透明太阳能聚集器,可让所有窗户或者玻璃板(例如智能手机的屏幕)变成一块太阳能光伏板。反观市面上的其他太阳能电池板,虽然标榜“透明”,但并非真正意义上的透明。研究领导人理查德·鲁恩特表示研究小组相信全透明太阳能电池板能够在很多领域得到应用,例如拥有大量窗户的高层建筑、手机或者电子阅读器等任何需要高颜值的移动设备。

  

  从科学的角度上说,透明太阳能电池板是一个矛盾表述。太阳能电池或者说光伏电池的工作方式是吸收光子(阳光)并将其转化成电子。如果一种物质是透明的,意味着光线会穿过这个介质,而后进入我们的眼睛。这也就是为什么此前的所谓透明太阳能电池板实际上只是半透明。此外,它们还经常投下一个彩色的影子。

  

  有机盐能够吸收紫外线和红外线并释放红外线,整个过程在可见光谱外发生,因此看起来是透明的。为了打破这种限制,密歇根州立大学的研究人员采用了一项略有不同的技术收集阳光。他们并不试图制造出透明的光伏电池,因为这几乎是不可能的,他们的目标是透明太阳能荧光聚集器(以下简称TLSC)。TLSC由吸收特定非可见波长紫外线和红外线的有机盐构成,随后发出另一种波长的不可见红外线。放射出的红外线被引导到聚集器的塑料边缘,边缘的常规光伏太阳能电池细条将其转化成电。如果你仔细观察,你能看到塑料边缘的黑条。通过这种方式,太阳能电池板便可做到高度透明。

  

  密歇根州立大学的TLSC当前的光电转换率为1%左右,但他们相信达到5%的可能性是存在的。非透明荧光聚集器(能够让房间沐浴在彩光之中)的最大转换率可达到7%。无论是1%还是5%都不是一个大数字,但如果每一座住宅或者办公楼的窗户都安装这种电池板,所能产生的电量必定是一个惊人数字。虽然这项技术不可能让你的智能手机或者平板电脑实现永久续航,但如果用TLSC取代屏幕,每次充电便可让设备的使用时间增加几分钟,甚至几小时。

  

  研究人员认为TLSC技术可以“放大”,在工业和商业领域得到应用。当用于消费型设备时,这项技术仍能让设备具有经济可承受性。大规模安装太阳能电池板面临很多障碍,其中两大障碍就是侵入式安装和丑陋的外表。很显然,如果能让太阳能电池板像普通玻璃或者塑料一样,这些障碍便可消除,进而促进太阳能电池板的快速普及。

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