太阳能是超乎想象的。不仅是,但太阳能现在是最便宜的新能源形式在数十个国家,创纪录的太阳能发电场正在建设中世界各地。一个连。
但在太阳能产业蓬勃发展的过程中,我们却忽略了一些东西。当我们想到太阳能电池板时,我们往往会想到人们屋顶上或大型太阳能电池阵列中的笨重装置,但还有另一种太阳能技术正在开发中,而且它几乎是看不见的。
多年来,研究人员一直在研究如何制造透明、透明的太阳能电池板它实际上类似于玻璃,这意味着我们可以将它们用作窗板,同时将照射在其上的光转化为电能。
“高度透明的太阳能电池代表了新太阳能应用的未来潮流,”解释密歇根州立大学的材料科学家理查德·伦特。
“我们分析了它们的潜力,并表明,通过仅收集不可见光,这些设备可以提供与屋顶太阳能类似的发电潜力,同时提供额外的功能来提高建筑物、汽车和移动电子产品的效率。”
理查德·伦特
伦特应该对这种事情略知一二。 2014年,他的团队开发出一种透明发光材料太阳能聚光器它看起来就像一块透明玻璃,但上面覆盖着小的有机分子,可以吸收特定的不可见波长的阳光。
由于该材料被调整为仅捕获紫外线和近红外波长的光,因此人类视觉的可见光不会被阻挡,这就是我们可以透过细胞看到东西的原因。
在他们的新研究中,伦特和其他研究人员检查了这种透明太阳能技术的效率,并估计,如果透明面板可以扩大到覆盖全美约 5-70 亿平方米的玻璃表面,它可能供应美国约 40% 的能源。
去年,一个类似分析美国能源部的一项研究表明,美国建筑物的屋顶太阳能潜力可以通过使用传统电池板满足大约相同数量的电力需求。
根据伦特的数学计算,这两种类型的电池——由于几乎到处都覆盖着太阳能捕获材料的建筑物而协调运行——可以有效地提供美国所需的所有电力,或者至少可以实现这一难以捉摸的目标。
“如果我们还改进能源存储,这两种技术的互补部署可以使我们接近 100% 的需求,”伦特 说。
受益的不仅仅是建筑物。
使用透明太阳能电池板的电动汽车将能够将阳光转化为额外的里程,而个人技术设备可以使用同样的技巧来延长电池寿命。
这是双赢的,因为我们周围的表面吸收了我们无论如何都看不到的光。
就目前情况而言,伦特 说透明太阳能的效率还不如传统太阳能电池板,其效率约为 5%,而后者为 15-18%。
库尔特·斯特普尼茨
幸运的是,普通的摩天大楼里有大量的窗户,随着技术的发展,效率预计会变得更好——我们也需要它。
目前,太阳能总体仅提供略高于美国电力的 1%,如果我们真的要禁止使用化石燃料,我们对太阳能技术的使用,就像技术本身一样,需要加强。
“这就是我们正在努力的目标,”伦特 说。
“传统太阳能应用已经被积极研究了五十多年,但我们在这些高度透明的太阳能电池上的研究只有大约五年。最终,这项技术为在大小表面上廉价、广泛采用太阳能提供了一条有前途的途径,以前无法访问。”
惊人的。
研究结果报告于自然能源。