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利用深皱褶提高太阳能板效率

作者:admin    发布时间:2013-4-7    来源:本站    点击次数:

由普林斯顿大学的科学家领导的研究团队发现,精细校准过的皱褶附着在太阳能板表面可以疏导光波,并提高光伏材料的曝光量,使太阳能板的发电量增加47%。

目前,太阳能板通常是采用硅为原料,一方面这种材料易碎较脆,另一方面这种材料较为昂贵。迄今为止,塑料材质的太阳能板还没有广泛应用,主要是由于其发电效率较低。但是,研究人员一直在寻找可以提高塑料太阳能板效率的方法,旨在创造出低廉、坚固并不失柔韧的太阳能发电材料。如果研究人员可以提高塑料太阳能板的效率,那么这种材料就可以直接排列在物体表面,可以插入窗口、覆盖在外墙上或使用到背包上。

如何提高塑料光伏材料本身的使用效率,利用这种皱褶的方法很有可能将塑料光伏材料的能效提高到商业水平。因为,这种技术对大部分类型的塑料光伏材料来说,都会有一个全面的能效提升。这是一种非常简单的工艺技术,并不限制使用何种材料。通过对其他的聚合物测试,该技术的能效转换效果非常好。

电池板表面的细小皱褶会引导光波,穿过光伏材料表面,其原理就像运河疏导水流穿过农田。研究人员借助皱褶使光线弯曲,并穿过光伏材料表面,可以使捕捉到的光线进入到光伏材料内部,并且停留较长一段时间,从而更多地吸收光能,然后发电。

据了解,因为带有皱褶的表面类似于树叶的形态,而树叶这种自然系统具有很高的捕光效率,所以必然会增加光电流。虽然,该技术让塑料光伏材料整体的效率提升,但最显著的效果体现在红光光谱部分,这是最长的可见光波长。影响传统太阳能板效率的原因,从根本上看就是因为光线的波长增加,光谱接近红光时,几乎没有光线可被吸收。皱褶技术恰恰可以增加这段光谱的吸收能力,数据表明提高的幅度达600%。

此外,该技术可以增加太阳能板的耐用性,减轻弯曲的机械应力。研究人员发现,电池板采用褶皱表面后,弯曲仍然可以保持有效发电,而标准的塑料电池板的发电量,在弯曲后会减少70%。