本文转自:财联社财联社上海6月30日讯(编辑 黄君芝)随着可再生能源不断渗透到我们生活的...|光伏电池效率要有大突破?加上这一“新花样”就可从任何角度捕捉光线

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财联社上海6月30日讯(编辑黄君芝)随着可再生能源不断渗透到我们生活的方方面面 , 太阳能电池也成为了一种越来越重要的能源设施 , 而科学家们也在不断地研究创新以进一步改进它们的性能 。
近期 , 美国斯坦福大学的工程师们开发出了一种金字塔形的透镜 , 它可以将任何角度的阳光都聚焦到太阳能电池上 , 使其从日出到日落都能收集能量 。 这项研究成果已于近期发表在了《微系统与纳米工程》杂志上 。
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众所周知 , 太阳能电池在阳光直射下工作效率最高 , 这意味着许多太阳能电池每天只能产生几个小时的能量 。 有些则通过主动跟随太阳移动来最大化它们的工作时间 , 但这不仅会消耗能量 , 还会增加机械的复杂性 。
在上述新研究中 , 斯坦福大学的研究小组希望开发一种“被动技术” , 可以收集从任何角度照射到它的阳光 , 并将其集中到下面的太阳能电池上 。 最终的结果是一组倒金字塔形状的结构 , 该团队称之为轴向渐变折射率透镜(AGILE) , 它将取代太阳能电池的保护性顶面 。
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在测试中 , AGILE原型能够捕捉到90%以上照射到其表面的光线 , 并将其聚焦 , 使其在抵达太阳能电池时亮度提高三倍 。 该团队表示 , 该系统可以通过收集间接阳光来提高太阳能电池的效率 , 并在不太理想的天气和条件下提高它们的输出 。
别看AGILE听起来很简单 , 但它背后的工程是十分复杂的 。 每个小“金字塔”都是由不同的玻璃和聚合物堆积而成 , 具有不同的折射率 。 本质上 , 每一层都会将进入的光线弯曲到不同的程度 。
简单而言 , 顶层的折射率很低 , 允许光线从任何角度进入 , 但每往下走一步 , 光线就会弯曲得更厉害 , 直到它集中在下面的太阳能电池上 。 侧面是镜子 , 将任何偏离的光线反弹到它需要去的地方 。
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此外 , 运用多种材料也使该装置能够捕捉从近紫外线到红外线的广泛光谱 。 也正因为如此 , 研究小组还必须确保这些材料能够很好地结合在一起——例如 , 它们在热中以相似的速率膨胀 , 以避免设备破裂 。 最值得注意的是 , 该团队还证明了AGILE可以被3D打印出来 。
本文转自:财联社财联社上海6月30日讯(编辑 黄君芝)随着可再生能源不断渗透到我们生活的...|光伏电池效率要有大突破?加上这一“新花样”就可从任何角度捕捉光线】该团队表示 , 新系统可以帮助扩大使用太阳能的地方 , 减少成本和所需的土地 。 AGILE还甚至可以改进航天器的太阳能电池 。