太阳能电池是一种可再生的太阳能技术的重要元素。改善他们的表现是来自太阳的发电效率的关键。一篇论文发表在晶体探讨了彩色的光伏太阳能电池和提出生产过程使其更有效率使用胆甾型层,提高审美情趣。
研究:高分子液晶胆甾型反光层颜色的硅太阳能电池图片来源:LuYago / Shutterstock.com
可再生能源的重要性
地球以惊人的速度变暖是由于人类活动引起的气候变化。城市越来越大,我们的能源需求与人口增长因此上升。绝大多数人类仍然依赖于化石燃料来满足我们的能源需求,使碳排放和温室效应。
许多选项,可再生能源已经探索了在过去的几十年中随着问题的规模变得更加紧迫。水力、风能、波浪能、地热能都显示承诺增加可再生能源在能源结构的比例。我们的太阳是一个几乎无限的资源,以及各种策略提出了捕捉其核能源。
bipv和彩色的光伏太阳能电池
太阳能电池长期以来提出了可再生能源发电提供。建筑光伏所获得的到期利息的能力,以帮助实现总能量收获,这将有助于实现零碳排放。这些光伏系统可以安装在每个建筑的外表面,包括窗户、墙壁、屋顶、门。
插图Ch反射和递送的光学特征的阶段。图片来源:Bae S et al .,晶体
除了性能问题,太阳能电池的颜色也很重要,因为一个建筑的颜色影响它的美学价值以及城市人口中心的整体外观。
有两种颜色的光伏太阳能电池:半透明和不透明。半透明的吸光度SCs可以修改通过调优光敏层。钙钛矿和有机pv光敏调优都是不错的选择。他们一直在探索安装在玻璃屋顶和窗户。目前,不透明的SCs是墙壁和屋顶安装更好的选择。
半透明的彩色SCs问题
同时提供应用前景,有半透明的彩色SCs必须解决的问题才能真正实现。例如,电力转换效率损失相比,传统的黑色SCs具有重要意义。这是由于吸光度调优的光敏层。克服这个问题将扩大这些类型的光伏太阳能电池的潜在应用,提高他们的效率和美感。
创建有色不透明SCs
正如前面提到的,不透明的SCs目前更适合安装在墙壁和屋顶。彩色版本的光伏太阳能电池是由整合彩色层基于各种各样的材料,包括纳米材料。欧洲杯足球竞彩
一个这样的生产方式是附加电浆颜色过滤器,在基板上的金属纳米线的不透明的太阳能电池。调制反射颜色是通过金属光栅的宽度或厚度。氧化Multi-nanolayered过滤器具有反射特性也一直在探索。
彩色SCs使用液态晶体材料制造欧洲杯足球竞彩
出于之前的研究,团队探索使用液态晶体材料制造的太阳能电池。欧洲杯足球竞彩在这项研究中,太阳能电池的新类的原型版本也是伪造的。这种使用液体晶体集成反射彩色层胆甾型阶段。可行性进行的测试团队。
(一个)典型偏振光学显微镜图像的红色(R),绿色(G),蓝色(B) Ch层。捕获的图像的反射模式。(b)典型G Ch层反射率曲线,在不同的温度下获得的。(c)颜色坐标的反射光谱的R, G, B Ch层。这里,捏造的反射光谱R, G, B Ch层被照亮了获得层通常与入射光。图片来源:Bae S et al .,晶体
团队使用湿过程和有机化合物来创建这些太阳能电池,与其他1 d制备方法相比,没有使用真空处理。自发组织的螺旋结构的1 d液晶层选择性地反射光线,这是观察到的颜色。这使得这些SCs吸引力有色不透明的太阳能电池技术的目标。
主要挑战
挑战存在的原型之前,必须解决方法可以考虑进一步发展到一个真实的应用程序中。胆甾型层固有的局限性,严重影响性能的液晶彩色SC。这会导致有限的反射率或约50%相比其他颜色的SCs以及窄范围的颜色由于不利的带宽。此外,颜色的改变是强烈依赖于视角。
团队建议策略减少寄生损失在胆甾型层,影响其疗效。如果这些策略可以实现,性能和颜色属性的技术将会大大提高。
总之
此原型液晶胆甾型彩色太阳能电池制作团队展示了未来潜力巨大的彩色太阳能电池的应用程序。由于自发组织的螺旋结构实现制造过程中选择性地反射光线,它们是有吸引力的技术建议书。然而,挑战仍然存在之前,这种技术可以获得商业可行性建筑光伏应用程序与美感。
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Bae的et al。(2021)高分子液晶胆甾型反光层颜色的硅太阳能电池(在线)晶体11 (11)1336 | mdpi.com。可以在:
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