工程师在小型太阳能发明中发现强大的动力

2019-12-18 11:18  浏览:  
能源界网获悉:当今常用的硅太阳能电池笨重且体积大,并且占用大量空间来发电。较新的型号由柔软,灵活且用途广泛的软质材料制成,生产成本较低,但效率却比价格更高的同类产品低得多。

约翰·霍普金斯大学电气和计算机工程学助理教授Susanna Thon正在致力于开发将可承受性和效率结合在一起的太阳能电池。“如果您想在我们真正需要电力的城市安装太阳能发电场,那么您将希望能够使用这些真正高效的技术,因为这样可以减少产生合理数量所需的面积功率。但是它们太贵了,”Thon说。“而且你不能使用最便宜的材料,因为它们不能大规模地发挥作用。”

几年前,Thon有了一个想法,专门为这些新型太阳能电池开发具有成本效益的,可扩展的太阳能集中器。传统的太阳能聚光器使用大透镜和镜子收集大量的光并将其聚焦在较小的区域上。索恩(Thon)和她的团队采用了这个概念,将厚重的镜子换成了轻质的含硅塑料,然后将聚光镜缩小到一个光滑的1英寸见方的正方形。她说:“我们使整个设计小型化。” Thon说,使用微浓缩器,太阳能电池可以吸收更多的光,并将功率输出提高多达20倍,甚至更多,具体取决于特定的应用。

该团队的3D打印模具用于微型聚光镜阵列(由这些微型聚光镜组成的网格),然后用柔性有机硅聚合物制成透镜。结果是一块薄而透明的凸块,类似于倒置鸡蛋盒的形状,可以粘合在太阳能电池的顶部。

Thon说,这些紧凑型浓缩器很廉价,可以轻松地缩放以覆盖更大的面积,这使其有望用于商业用途。

Thon和她的团队为其初始设计申请了专利,现在他们正在努力改进技术,以更好地收集直接和间接的阳光。“太阳的大量光线从云层或建筑物中散发出来,或者您可能想将太阳能电池安装在建筑物的侧面,这样根本不会将其一直直接指向太阳。”她说。

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