能够发电的窗口几乎是一个现实

明尼苏达大学和比科卡大学的研究人员已经迈出了一步,更接近于通过高科技硅纳米粒子能够有效吸收太阳能的窗口的出现.

研究人员创造了一种技术,将硅纳米粒子嵌入所谓的高效发光太阳集中体(LSCS). 这些枢纽是建立能够有效收割太阳能的窗口的关键因素。 随着光线从表面穿过,所期望的光的频率被困入内部并被指向边缘,在那里小型太阳能电池开始操作能捕捉出太阳能.

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该研究发表在"自然光子"科学期刊上.

收集太阳能的Windows被称为光伏窗口. 它们是可再生能源技术领域的下一个步骤,因为它们具有巨大的潜力,可以大幅度地增加适合发电的建筑物的地表而不影响其外观,这对于大城市尤其重要。 光伏窗口不需要大量的额外负载结构,也不以框架背景的异常情况而突出.

将太阳能集中和太阳能电池结合到正在设计的建筑中的想法几十年来一直是一个顶尖话题,但这一研究在关键点上有所不同:硅纳米粒子. 就以前的发展而言,要么是使用过少而昂贵,要么是使用镉和铅等有毒物质。 硅在环境中无所不在,无毒. 它还通过在不同波长吸收光来更有效地工作. 然而,通常体积形态的硅并不透明.

因此,科学家在他们的实验室中将硅晶体的体积缩小到几纳米,即人类发型直径为一万分之一左右. 有了这样的维度,硅的特性会改变,它就成为具有重要特性的有效发光器——它不会吸收自己的发光.

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这是使硅纳米粒子理想于LSCS使用的关键特征.

研究者说,硅纳米粒子的光学特性及其与工业聚合LSCS的近乎完美相容性是创造高效光伏窗口的方法,可以以极低的成本吸收超过5%的太阳能. 硅纳米粒子是在高科技过程中利用等离子体反应堆而形成并形成粉末.

每个粒子由不到两千个硅原子组成. 粉末被转化为溶液后再添加到聚合物上:作为塑料材料的活性板或用薄膜被应用到表面.



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资料来源: surganels.com.ua/ news/okna-sposobnye-generirovat-elektrichestvo-pochti-stali-realnostyu/.