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休斯頓大學(xué)的一位研究人員公布了一種新型的太陽能采集系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以為太陽能的全天候使用開辟道路。

據(jù)休斯頓大學(xué)機(jī)械工程系教授Bo Zhao稱，這一系統(tǒng)使用了非對等熱光子部件并打破了所有現(xiàn)有技術(shù)的效率記錄。

太陽能電池的熱力學(xué)極限是理論上可將太陽光轉(zhuǎn)化為電能的最大效率。傳統(tǒng)的太陽能熱光伏（STPV）依靠一個(gè)中間層來調(diào)整太陽光以獲得更高的效率。中間層的正面或面向太陽的一側(cè)設(shè)計(jì)為用于吸收來自太陽的所有光子，將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能。

STPV的熱力學(xué)效率極限（85.4%）仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于Landsberg極限（93.3%），Landsberg極限是太陽能收集效率的最終極限，指的是流入熱流能量，即在給定溫度下，使用發(fā)動(dòng)機(jī)從傳入熱流中所能提取的最大功量。

研究發(fā)現(xiàn)，太陽能收集效率不充分是太陽能熱發(fā)電裝置中，面向太陽的中間層的反向發(fā)射引起的，是系統(tǒng)對等的結(jié)果。在一個(gè)對等太陽能收集系統(tǒng)中，一個(gè)好的太陽能吸收器也是一個(gè)好的熱發(fā)射器。因此，一些吸收的能量會(huì)不可避免的重新釋放，降低效率。眾所周知，打破這種對等關(guān)系可以提高效率。

"我們的工作重點(diǎn)指出了非對等熱光子元件在能源應(yīng)用中的巨大潛力。"擬議系統(tǒng)提供了一種在當(dāng)前電站的STPV系統(tǒng)中為實(shí)施非對等系統(tǒng)鋪平道路的新方法。

"我們提出了非對等的STPV系統(tǒng)，這一系統(tǒng)可以利用具有非對等輻射特性的中間層......這樣一個(gè)非對等的中間層可以大大抑制對太陽的反向發(fā)射，并將更多的光子流量輸送給電池。”

在主要應(yīng)用場景中，STPV可以與一個(gè)經(jīng)濟(jì)的熱儲能裝置相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全天候發(fā)電，這可以提高效率，并保證STPV的緊湊性和可調(diào)度性。

Mercom此前報(bào)道了一個(gè)來自新加坡科研機(jī)構(gòu)和南洋理工大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，他們開發(fā)了將舊的太陽能電池組件變成熱電材料的技術(shù)，這種熱電材料可收集熱量并轉(zhuǎn)化為電能。

賓夕法尼亞州立大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家小組最近提出，納米粒子可提高太陽能電池的效率，這不是由于上部轉(zhuǎn)換，而是由于增強(qiáng)的光散射。 

原標(biāo)題：STPV新型能量收集系統(tǒng)：全天候運(yùn)用太陽能