太陽能是超乎想像的。 不僅是吸收率猛增,但太陽能現在是最便宜的新能源形式在數十個國家,創紀錄的太陽能發電場正在建設世界各地。 一個連。
但在太陽能產業蓬勃發展的過程中,我們卻忽略了一些東西。 當我們想到太陽能板時,我們往往會想到人們屋頂上或大型太陽能電池陣列中的笨重裝置? 但還有另一種太陽能技術正在開發中,而且它幾乎是看不見的。
多年來,研究人員一直在研究如何製造透明、透明的太陽能板它實際上類似於玻璃,這意味著我們可以將它們用作窗板,同時將照射在其上的光轉換為電能。
“高度透明的太陽能電池代表了新太陽能應用的未來趨勢,”解釋密西根州立大學的材料科學家理查德·倫特。
“我們分析了它們的潛力,並表明,通過僅收集不可見光,這些設備可以提供與屋頂太陽能類似的發電潛力,同時提供額外的功能來提高建築物、汽車和移動電子設備的效率。”
理查德·倫特
倫特應該對這種事略知一二。 2014年,他的團隊開發了一種透明發光材料太陽能聚光器它看起來就像一塊透明玻璃,但上面覆蓋著小的有機分子,可以吸收特定的不可見波長的陽光。
由於材料被調整為僅捕獲紫外線和近紅外線波長的光,因此人類視覺的可見光不會被阻擋,這就是為什麼我們可以透過細胞看到東西。
在他們的新研究中,倫特和其他研究人員檢查了這種透明太陽能技術的效率,並估計,如果透明面板可以擴大到覆蓋全美約 57 億平方米的玻璃表面,它有可能供應美國約40 % 的能源。
去年,一個類似分析美國能源部的一項研究表明,美國建築物的屋頂太陽能潛力可以透過使用傳統電池板來滿足大約相同數量的電力需求。
根據倫特的數學,這兩種類型的細胞? 由於幾乎所有建築物都覆蓋著太陽能捕獲材料,因此能夠協調一致地運作? 可以有效地提供美國所需的所有電力,或至少可以實現這個難以捉摸的目標。
“如果我們還改進能源存儲,這兩種技術的互補部署可以使我們接近 100% 的需求,”倫特 說。
受益的不僅是建築物。
使用透明太陽能電池板的電動車將能夠將陽光轉化為額外的里程,而個人技術設備可以使用相同的技巧來延長電池壽命。
這是雙贏的,因為我們周圍的表面吸收了我們無論如何都看不到的光。
就目前情況而言,倫特 說透明太陽能的效率不如傳統太陽能板,其效率約為 5%,而後者為 15% 至 18%。
庫爾特·斯特普尼茨
幸運的是,普通的摩天大樓裡有大量的窗戶,隨著科技的發展,效率有望變得更好? 我們將需要它。
目前,太陽能整體僅提供略高於美國電力的 1%,如果我們真的想要禁止使用化石燃料,我們對太陽能技術的使用,就像科技本身一樣,需要加強。
“這就是我們正在努力的方向,”倫特 說。
「傳統太陽能應用已經被積極研究了五十多年,但我們在這些高度透明的太陽能電池上的研究只有大約五年。最終,這項技術為在大小表面上廉價、廣泛採用太陽能提供了一條有前途的途徑,以前無法訪問。
驚人的。
研究結果報告於自然能源。