神奇,量子点涂层能让窗户变身太阳能板
2016-10-27 12:17:50
作者:本网整理 来源:网络
现下,许多建筑都采用大面积的玻璃结构作为外立面设计,如果能够将照射到玻璃面上的光能都转化为能量,是不是很棒呢?
作为一种可再生的绿色能源,人们一直在努力挖掘着太阳能的应用领域和方式。在收集太阳能的过程中,当下常见的方式由两种:光电转换和光热转换。
光电转换一般多利用光伏板组件,它暴露在阳光下便会产生直流电,从而实现光能向电能的转化。
光热转换通过将阳光聚合,运用其能量产生热水、蒸气和电力。
其实,人们已经试过用多个相连的太阳能电池模块来捕获落在窗户上的太阳能。但不仅装置复杂,而且利用率也并不理想。不过最近这一领域有了新的突破。
近日,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室官方网站报道,该实验室高等太阳能光物理中心的研究团队发现了一种机制,通过喷涂就可以将捕获的太阳光直接送往窗户边缘的太阳能电池,不仅大大简化了装置,成本也降低不少。
这神奇的涂料究竟是什么呢?
在探索中,研究团队发现,一种超薄量子点涂层能让普通玻璃变身太阳能板,
其原理是:当太阳光子遇到量子点后,外壳内的电子从共价带跃迁到传导带,留下空穴。电子和空穴同时跳到内核,在那里重新聚合形成光子。在设计中,研究人员让外壳层只吸收高能光子,这样新光子就会很容易通过内部反射传送到整块玻璃和量子点层,最终到达玻璃边缘,被那里的太阳能电池吸收。
这种量子点图层能够维持功能长达14年之久,能源转化效率目前高达1.9%。而且向窗户玻璃喷涂量子点非常容易,只需一台机器将浆状量子点和PVP聚合物喷涂到玻璃上,然后用刮片将其铺开成薄层即可。
虽然1.9%的转化效率离实用所需的6%还有差距,但研究人员表示,这个目标并非难以实现。
新研究证明,量子点等纳米晶体可用来制作大面积和高性价比的收集散射光源的装置,对吸光性和稳定性的相关测试也表明,这类装置与其他太阳能电池相比毫不逊色。
也许随着太阳能的不断开发,以后咱们的手机也能够晒晒太阳就充电呢!
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