2008年11月4
无论哪个角度看,从太阳中获取能量的概念为我们的家庭和企业提供能量比以往任何时候都更多的吸收。
新开发的抗反射涂层伦斯勒理工学院的研究人员可以帮助克服两个主要障碍阻碍太阳能的进步和更广泛地使用。;涂层提高了太阳能电池板的太阳光量和允许这些电池板吸收全方位的阳光从任何角度,无论天空中太阳的位置。信贷:伦斯勒理工学院/肖恩·林
研究人员伦斯勒理工学院发现并证明了一个新的方法来克服太阳能面临两大障碍。通过开发一个新的抗反射涂层,提高了太阳能电池板的太阳光量和允许这些电池板吸收整个太阳光谱从几乎任何角度来看,学术界和工业界研究小组已接近实现高效、具有成本效益的太阳能。
”得到最大效率时将太阳能转化为电能,你想要一个能吸收的太阳能电池板的几乎每一个单光子光,无论天空中太阳的位置,“林尚佑说,伦斯勒理工学院的物理学教授和大学的成员未来芯片星座,领导这项研究的项目。“我们的新抗反射涂层使之成为可能。”
为期一年的项目的结果在文章中解释道“实现硅太阳能的近乎完美的增透膜,“本周发表在《光学快报》期刊上。
一个未经处理的硅太阳能电池只能吸收67.4%的阳光照耀,这意味着近三分之一的阳光被反射回去,因此unharvestable。从经济和效率的角度来看,这未收获的光被浪费的潜力和主要障碍阻碍了扩散和太阳能的广泛应用。
林后硅表面处理的新;反射涂料,然而,物质吸收96.21%的阳光照耀它——这意味着,只有3.79%的阳光反映和未收获的。这个巨大的增加吸收是一致的在整个光谱的阳光,从紫外到可见光和红外线,移动太阳能朝着经济可行性的重要一步。
林的新涂层还成功解决的棘手挑战角度。
大部分表面和涂层设计——即吸收光线。抗反射和传输光即。,允许光线穿过它——从一个特定的角度范围。眼镜等,例如,将吸收和传输不少来自光源的光直接在他们面前,但这些镜头会吸收和传输大大减少光如果光源旁边或者在佩戴者的边缘。
传统太阳能电池板也是如此,这就是为什么一些工业太阳能阵列机械化慢慢移动一整天所以他们的板是完全符合天空中太阳的位置。没有这个自动运动,面板不会最佳定位,因此吸收的阳光较少。然而,提高效率的权衡是电力自动化系统所需要的能量,这个系统设备维护的成本,和错误或偏差的可能性。
林的发现可以废弃这些自动化的太阳能电池阵列,作为他的抗反射涂层吸收阳光均匀和同样从各个角度。这意味着一个固定太阳能电池板接受阳光的涂层将吸收96.21%无论天空中太阳的位置。所以随着更好的吸收阳光,林的发现也可以启用新一代静止,更多的太阳能电池阵列。
“在项目的开始,我们问“可以创建一个单一的抗反射结构,可以从各个角度工作吗?然后我们攻击问题从根本的角度来看,测试和调整我们的理论,并创建了一个设备工作,”林说。伦斯勒理工学院物理学研究生美玲郭调查中发挥了关键作用。
典型的抗反射涂层设计传输一个特定波长的光。林的新涂层栈七层,一个在另一个之上,这样每一层提高了下面的层的抗反射特性。这些额外的层也有助于“弯曲”的阳光一个角流动增强涂层的抗反射特性。这意味着每一层不仅传递阳光,它也有助于捕获任何光,否则可能被反射的下层。
七层,每一个都有高度50纳米到100纳米,是由二氧化硅和二氧化钛的斜角,每一层的外观和功能类似于一个茂密的森林,阳光是树木之间的“俘虏”。纳米棒被附加到硅衬底通过化学气的性格,和林说,新的涂层可以贴在几乎任何用于太阳能电池光伏材料,包括III-V多结和碲化镉。欧洲杯足球竞彩
林和郭,论文的合作者包括e·弗雷德·舒伯特Wellfleet高级星座教授未来的芯片在伦斯勒理工学院;研究助理教授Jong Kyu金;研究助理勇金成;物理研究生大卫Poxson;和电气工程研究生弗兰克蒙特。