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美科学家研发出可聚太阳能的玻璃窗
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人们通常在屋顶安装一块大面积电池板,用以采集太阳能。但是这种方法价格高昂而且效率平平。现在,只要在普通玻璃窗上加一层涂层就能采集太阳能并供能,而且完全不影响采光。

    美国科学家在最新一期《科学》周刊上发表文章,详述这一技术。他们认为,这种技术成本低廉,不出3年就会在市场上占有一席之地。

    工作原理

    研发这项技术的是麻省理工学院的科学家们。他们按特殊比例混合至少两种涂料制成一种聚能材料,以吸收各种波长的光线。在玻璃边缘安装太阳能电池后,将混合涂料涂在玻璃表面。涂料吸收太阳光后会把光线以不同波长传输到安装在玻璃边缘的太阳能电池中。

    这种聚能材料不仅适用于玻璃,还可以用于塑料板等物质。

    麻省理工学院电气工程师、研究小组负责人马克·巴尔多说:“涂层可以在大面积物体,如玻璃窗上采集阳光,然后将其传输到窗格边缘的太阳能电池中。”

    这种涂料可以制成彩色,也可以透明无色。以透明色涂在玻璃窗上时不会影响采光。

    并非首创

    虽然研究小组成功研发了这项聚能技术,但是这种通过涂料采集太阳能的理念并非首创。

    20世纪70年代,已有科学家尝试往塑料板中注入一种染料,用以采集太阳能。但是他们最终放弃,原因是采集到的光线只有很少一部分能到达塑料板边缘的太阳能电池,大部分在传输过程中就已消失。

    麻省理工学院的工程师和光学专家们意识到,曾被用于发展激光和有机发光二极管的先进光学技术或许可以被用来发展太阳能聚能技术。

    “我们成功了。这样就解决了之前光线无法进行长距离传输的问题,”研究小组成员之一约恩·马佩尔说,“这一技术大大减少了光线在传输途中的损失。最终由太阳能电池转化而来的能量可达原来的十倍。”

  造价低廉

    目前,绝大多数太阳能聚能器使用大型移动镜面追踪太阳光,并产生高光强。但是大型移动镜面配置和维修费用颇高,而且整个装置体积庞大,浪费空间。新聚能技术的问世解决了这些问题。

    由于这种技术生产流程不复杂,材料费用也不昂贵,研究人员相信不出3年,它就会被广泛使用,并在市场上占有一席之地。此外,还可以在现有太阳能电池板上加入这一技术,花费不高,却可以使效率提高近50%。

    巴尔多说:“我们认为这是一种实用的技术。它大大降低了成本。”

    美国能源部基础能源科学办公室计划局局长阿拉温达·基尼说:“这种技术成本低,在太阳能使用领域是革命性的进步。”


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