夏天再也不用担心空调费电了,让窗户帮你忙!
发光太阳能聚光器是一项太阳光收集技术,它有可能改变我们对待能源的方式,因为它可以将任何窗户变成动力来源。“在这些装置中,当太阳光穿过窗户的时候,阳光会被玻璃中的纳米粒子所吸收,而发射出红外光,并将其引导到太阳能电池上。”Victor Klimov说,“通过这种设计,窗户就变成了电力发生器,可以为空调等供电。”该研究由洛斯阿拉莫斯国家实验室先进太阳能光物理中心的研究人员完成,并发表在《自然纳米科技》杂志上。
2014年4月,通过使用特殊的量子点复合物,来自美国和意大利的研究人员通力合作,制备了大面积的发光太阳能聚光器。和早期的技术相比,这是一项非常大的进步。然而,在之前模拟实验中采用的量子点并不适用于真实情况,因为模拟中的量子点是采用的重金属离子,仅能吸收一小部分的太阳光,因此这样的量子点太阳光吸收效率很低。Klimov解释了新方法如何解决颜色问题,“我们的新装置使用的量子点包含铜、铟(In),硒(Se)和硫(S)。这种复合物通常写成CISeS。更重要的是,这些粒子并没有包含任何有毒的金属。”“不仅如此,CISeS量子点吸收范围可均匀覆盖太阳能光谱,因而只增加了一个中性色调的窗口,而不会引入任何失真。除此之外,近红外的发射光谱也是看不见的,但是对于很多硅基太阳能电池则是非常理想的。”
Francesco Meinardi说,“为了让这项技术走出实验室,进入到千家万户,实现聚光器的无毒化则是非常重要的一步。”Hunter McDaniel说道,“为了获得新型低成本、低危险的CISeS量子点,我们需要克服许多障碍,以便能最终成功实现商业化。”“目前还存在的一个问题是如何降低成本,尽管目前我们掌握的制备量子点的方法已经明显低于之前的方法。”McDaniel说。该研究工作的一项重要要素就是获得一种可媲美电池工业铸造的方法。该研究中会用到一种聚合物,这种聚合物是交联聚十二烷基酯,属于丙烯酸酯聚合物大家族的一员。它的长侧链可防止量子点的附聚,也可以为它们提供“友好”的环境。
Sergio Brovelli总结说,“量子带你太阳能窗户技术现在正在变成现实,在短期内就可以实现工业化,而在更长远的计划上,其不仅可以将屋顶,甚至整个建筑物都转换成发电机。而这对于人口密度非常大的城市来说尤为重要。”
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