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新型制冷涂料:提高太陽能電池工作效率和持久性
日期:2015-09-23   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:linpher 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
美國斯坦福大學(xué)范汕洄教授領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團隊新近發(fā)明一種透明制冷涂層材料,可以在不影響太陽能電池板吸收陽光性能的同時為其降溫,從而提高太陽能電池的工作效率及持久性。

范汕洄團隊21日在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上報告說,他們利用微加工技術(shù)在二氧化硅薄片上蝕刻微米量級的小孔,設(shè)計了一種二氧化硅光子晶體涂層材料。這種材料對可見光是透明的,但有很強的熱輻射能力。使用這種涂層的太陽能電池板能吸收同樣多的太陽光,同時溫度得到降低。

范汕洄在接受記者采訪時說,這種晶體是被動制冷,工作時不需要電,也不需要其他任何能量的輸入。其基本原理是令波長10微米左右的熱輻射發(fā)散到空中,因為這種波長的熱輻射不會被大氣吸收、阻攔,從而能夠為太陽能電池板降溫。在自然界,這種制冷方式常見。

用硅片進行的測試表明,這種晶體可將硅片溫度降低13攝氏度。范汕洄說,太陽能電池不會把吸收的陽光全部轉(zhuǎn)化為電力,沒有轉(zhuǎn)化的就變成熱。太陽能電池越熱,其效率越低。如果太陽能電池板能降低13攝氏度,那么其工作效率將提高1%。幾十年來,商用硅基太陽能電池效率提高0.1%都是很大的進步,而今其總體效率也只有20%左右,因此如能提高1%,那將是“非常非常大的進步”。

范汕洄表示,傳統(tǒng)上人們在考慮為太陽能電池降溫的時候,主要考慮在可見光波段內(nèi)為其降溫,很少有人考慮在10微米這種遠紅外波段,因此在設(shè)計思路上是一個很大的轉(zhuǎn)變。此外,相關(guān)制造工藝在工業(yè)界都是標(biāo)準(zhǔn)工藝,對太陽能電池板成本影響不大。

論文第一作者、范汕洄團隊的朱林曉說,除了給太陽能電池降溫,這種涂層材料還可給其他很多戶外設(shè)備或電子儀器降溫。比如,汽車在陽光中曬一會兒就會很熱,這帶來了一些安全問題,也導(dǎo)致下次啟動時汽車中的空調(diào)需要耗費很多電來降溫。而采用他們的涂層材料,汽車的顏色不會發(fā)生任何變化,但其溫度能夠較大幅度地降低,從而節(jié)約能源等。 
 
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來源:新華網(wǎng)作者:林小春
 
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