能产生太阳能的多功能窗户

想象一下,窗户不仅能提供清晰的视野,照亮房间,还能利用阳光有效地为建筑供电。麻省理工学院工程师们报告了一种利用太阳能的新方法,可能会实现这一点。

有机太阳能收集器收集并聚焦不同颜色的阳光。太阳能电池可以附着在板的边缘。通过在它们的整个表面收集光线并将其集中在边缘,这些设备减少了所需的太阳能电池面积,从而降低了太阳能发电的成本。堆叠多个聚光器允许优化太阳能电池在每个波长,增加整体功率输出。

这项工作将在7月11日的《科学》(Science)杂志上发表,涉及一种新型“太阳能聚光器”的发明。欧洲杯线上买球“光线被收集在一个很大的区域上(就像一扇窗户),然后在边缘聚集或集中,”该工作的领导者、埃斯特和哈罗德E.埃哲顿电气工程职业发展副教授Marc a . Baldo解释道。

因此,不用在屋顶上覆盖昂贵的太阳能电池(将阳光转化为电能的半导体设备),电池只需要放在一块平板玻璃的边缘。此外,聚焦的光增加了从每个太阳能电池获得的电力“超过40倍,”Baldo说。

由于该系统易于制造,该团队相信它可以在三年内实现——甚至可以添加到现有的太阳能电池板系统中,以最小的额外成本将其效率提高50%。这反过来又会大大降低太阳能发电的成本。

除了Baldo,参与的研究人员还有Michael Currie, Jon Mapel和Timothy Heidel,他们都是电气工程和计算机科学系的研究生,以及Shalom Goffri,麻省理工学院电子研究实验室的博士后助理。欧洲杯线上买球

“Baldo教授的项目采用了创新设计,在没有光学跟踪的情况下实现了卓越的太阳能转换,”Aravinda Kini博士说,他是美国能源部科学办公室基础能源科学办公室的项目经理,该办公室是这项工作的赞助者之一。欧洲杯线上买球“这一成就表明,创新性基础研究在以成本效益高的方式实现太阳能利用方面的革命性进展方面至关重要。”

Baldo和他的同事在《科学》杂志上写道,目前使用的太阳能聚光器“通常通过使用大型移动镜子来跟踪太阳,从而产生高强度的光。”欧洲杯线上买球此外,“镜子焦点处的太阳能电池必须冷却,整个组装过程会浪费周围的空间,以避免遮挡邻近的聚光器。”

麻省理工学院的太阳能聚光器是将两种或两种以上的染料混合在一块玻璃或塑料上。这些染料共同作用,吸收波长范围不同的光,然后以不同波长重新发射,并通过窗格传输到边缘等待的太阳能电池。

在20世纪70年代,通过在塑料中浸渍染料开发出了类似的太阳能聚光器。但是这个想法被放弃了,因为除了其他原因,收集到的光不够到达聚光器的边缘。大部分都在途中丢失了。

麻省理工学院的工程师们是激光和有机发光二极管光学技术的专家,他们意识到,同样的技术进步也可以应用到太阳能聚光器上。结果呢?一种特定比例的染料混合物,只应用于玻璃表面,可以在一定程度上控制光的吸收和发射。马佩尔说:“我们这样做是为了让光可以传播更远的距离。”“我们能够大幅减少光传输损耗,从而使太阳能电池转换的电量增加十倍。”

这项工作也得到了美国国家科学基金会的支持。欧洲杯线上买球Baldo还隶属于麻省理工学院的电子研究实验室、微系统技术实验室和士兵纳米技术研究所。

马佩尔、柯里和戈夫里正在创办一家名为“共价太阳能”的公司,以开发和商业化这种新技术。今年早些时候,共价太阳能公司在麻省理工学院10万美元创业竞赛中赢得了两个奖项。该公司在能源类别中排名第一(2万美元),并获得了观众评判奖(1万美元),该奖项由所有出席奖项的人投票选出。

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