彩色玻璃带来巨大的太阳能提升
将有色染料混合到玻璃中,可以大大提高太阳能电池从一束阳光中尽可能多地榨取能量的能力。这项技术是由麻省理工学院的科学家们发现的,它将光线引导到玻璃的边缘,在那里光线可以被收集并转化为能量。
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关于资料保护你要知道的10件事
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经济实惠的无燃料能源的秘密可能在于一些漂亮的玻璃。科学家们麻省理工学院显示图像我们已经找到了一种使用染色玻璃来利用清洁和可再生能源的方法,而且是一种实用和经济有效的方法。
这项研究发表在周五的《纽约时报》上科学杂志,建立在70年代首次测试的想法之上。然而,当时的研究从未找到一种既能有效吸收光又不损失能量的方法。
抓住光
麻省理工学院的程序使用了一种叫做“太阳能集中器”的东西。与20世纪70年代的设备不同,这种发明能够捕捉光线,然后挂在上面。这种聚光器可以将光发送到比以往型号远得多的距离,将能量沿着玻璃边缘直接射入太阳能电池。
“一旦光被困在里面,一个主要的损失机制是它可以被另一个染料分子重新吸收,”麻省理工学院的研究员乔恩·马佩尔——该研究的作者之一——告诉TechNewsWorld。“每次发生这种情况,它就有可能丢失。它最终会经历一个损耗-吸收-再发射的循环,最终你会失去太多的碳,而没有足够的碳到达边缘。”
这是一个困扰太阳能研究领域几十年的问题,直到现在,还没有一个强有力的解决方案。
“很多技术都是为了确保光被传输到玻璃面板的边缘,”罗伯·柯林斯(Rob Collins)说托莱多大学他告诉TechNewsWorld。“通常,当你照亮一种染料时,它会向四面八方辐射。你要做的就是在玻璃杯里捕捉它,他们已经建立了一种有效的方法。”
太阳能聚光器产生的能量是现有系统所能提供的能量的10倍,而且理论上,它的价格只是现有系统的一小部分。
“由于你使用的太阳能电池少得多,你可以潜在地降低太阳能发电的成本,”Mapel说。
房主的吸引力
的系统也可能对那些不愿在屋顶上安装大型太阳能板的房主有吸引力。太阳能聚光器实际上可以成为你房子的一部分——没有任何不吸引人的附加。
“你可以把它作为窗户或天窗使用,在那里你可以有一些光线通过,但也可以通过它产生电力。这可能会很有趣,因为它具有美学上的优势。”
然而,对于那些愿意走完全程的人来说,聚光器可以和普通的太阳能电池板一起使用,从而大大提高能源效率。
“太阳能电池板在吸收红外光方面做得很好,但它在吸收红外线方面做得不好工作从可见光谱中捕获尽可能多的能量。你把这个聚光器放在上面,你会得到更多的可见能量……最后,一个组合系统的能量转换效率可能会提高50%,”Mapel说。
麻省理工学院的研究小组估计,这些产品将在未来三年内得到广泛应用。
庆祝成功
这项研究是由美国能源部资助的科学办公室和国家科学基金会。这些组织知道,任何科学研究都是有风险的——但像这样的成功使投资值得一看。
“当这个项目开始的时候,没有办法知道这将是最终的结果之一,”美国国家科学基金会的发言人Josh Chamot告诉TechNewsWorld。“看到这些类型的研究成果来自于这些类型的合作,对我们来说是非常有益的。”
这些发现对科学界来说同样是有益的——科学界很多人已经为这种发展等待了很多年。
柯林斯说:“对于我们这些在这个领域工作的科学家来说,这是非常令人兴奋的。”“我们显然会非常认真地看待这件事。”
回复
谢谢。我刚把这个交给了科学家DW。
不需要科学家来提供一些批判性的评价。我的第一个想法是,如果你有一个多层(层)窗口,那么前缘如何提供足够的面积来充分捕获?如果效率提高10倍,所需面积将减少10倍,但这只是使其达到盈亏平衡的条件吗?
我认为应用程序的更大因素是,由于网格的外观被很好地隐藏,它可能会减少对站点的需求。然而,多少可见光将因此而减少。
我认为,在第一个java下降之前,它说整个窗口表面是捕获区域。由于染料的应用,它能够将光发送到更远的地方(一直到边缘),在那里它被太阳能电池收集。所以你仍然会得到10倍的能量增长。如果减小窗口大小,就会得到零增益。“说做不到的人不应该打断别人做”——中国谚语
我倾向于同意……我们仍然要遵循热力学定律……你永远不会得到比落在窗户上更多的能量……我并不是在暗示他们是这么说的……但另一个人确实指出了可见光透射率的问题……你消耗的能量越多……你就越没有采光。
我相信这是一项非常非常有趣的科学/技术……但我猜远没有实际应用在你/我的家里。对我来说听起来很遥远。我想我听说过玻璃系统本身就是光伏系统……即半透明的光伏板兼作窗户。这些都是很好的研究,因为它们会带来更好的实用产品。
在大型商业建筑上,这可能是有意义的,有几英亩的玻璃窗和壁板。
拥有数英亩的玻璃窗和壁板。
同样的文章我已经看了四遍了,我甚至不确定这篇文章是关于“视觉”窗口的。
每次我回到原始材料,它似乎是参考如何使独立的光伏电池板组件更好。“窗口”从何而来仍然毫无意义。
至于窗户,从我目前所做的所有读数来看,你可能会得到窗玻璃的透光率,而不是普通人所说的“窗户”。
幕墙的使用总是涉及到多个玻璃单元的复杂性,从而使它们具有任何U值。其中一个玻璃飞机的布线不会减少那么多,这并不便宜。这表明在幕墙中使用PV玻璃实际上可能会有负的投资回报率(选择你的“为什么”减少自然光需要更多的人工;上釉成本与电力成本;维护建筑物周围的有线面板的成本,即使在阳光较少的表面上也是如此……)我的职业带来的危害(对不起布巴)
写这篇文章的人可能推断是用窗户上的玻璃,但我怀疑这个想法主要指向的是专门的收藏家。问题是,太阳能电池可以以良好的效率承受大约10倍正午太阳强度的太阳能量水平。由于太阳能电池(相对)昂贵,而且成本与电池的面积大致成正比,因此使用某种聚光器来降低每瓦的整体系统成本是有意义的。此外,普通的非聚光型太阳能电池技术已经发展到“平价”阶段,预计在3年内实现。(也就是说,试点生产的技术在扩大规模后,每瓦的成本应该与燃煤发电的成本相当。)欧洲电网上已经有几个大型阵列。此外,太阳能热技术已经发展到平价的地步。在美国西南部,有几个大型太阳能热阵列已经上线,更多的太阳能热阵列正在以最快的速度建设。
太理智可能是疯狂。最疯狂的是,只看到生活的现状,而没有看到它应该有的样子!——塞万提斯
另一个链接是:
http://www.inhabitat.com/2008/07/14/revolutionary-concentrated-solar-array-by-mit/#more-12598
1965年,当我10岁的时候,《大众科学》杂志和其他杂志都有文章预测,我们将在十年内在家里使用太阳能光伏板。现在我已经53岁了,他们仍然预测我将在10年内使用它们!
天气好的时候,在正午时分,孙先生每平方米大约放1000瓦的电,也就是每平方英尺大约93W的电。让我们假设麻省理工学院的这项发明投入生产,它比地球上使用的任何光伏电池都要好得多。我会非常乐观地给它25%的效率。经过所需的功率逆变器和这样的净效率在断路器面板可能是20%。所以现在孙先生提供的93W减少到19W每平方英尺。
如果一个房子的峰值需求是100A, 110V,也就是11kW,所以我们需要大约600平方英尺的光伏窗户朝南,以保持电表在正午倒转。早上和下午?最好翻倍到1200平方英尺。这些数字,甚至是这些数字的1/3,适用于住宅用途吗?
我认为光伏技术是伟大的,但在我看来,描述小规模光伏应用的文章充其量是误导。把这些该死的东西在沙漠里排成一个巨大的阵列,别再假装我们可以在窗户或屋顶上安装它们了。
编辑8/2/2008下午7:41美国东部时间TJK
如果一个房子的峰值需求是100A, 110V,也就是11kW,所以我们需要大约600平方英尺的光伏窗户朝南,以保持电表在正午倒转。早上和下午?最好翻倍到1200平方英尺。这些数字,甚至是这些数字的1/3,适用于住宅用途吗?不,如果你的假设是正确的,就没有非高峰存储,目标是在全国任何地方提供100%的住宅电力。
就我个人而言,我无法支付满足家庭大部分需求所需的费用。现在,如果我们能想出如何利用公共街道表面作为太阳能收集器,将能量储存在床上,并使每个社区的每条道路都成为电力巴士,那将是非常酷的。或者类似的东西。
我们在镇上有一个BP加油站,有一个太阳能顶篷。如果不是有人告诉我那是什么,我绝不会猜到那是太阳能电池板。
jt8
“一点点‘热情’,一切问题都小了!”