密歇根州立大学率先采用的透视太阳能收集应用,可能会占美国电力需求的40%。
科学家在“自然能源”(Nature Energy)上报道,可以应用于窗户的透明太阳能材料代表了未开发能源的巨大来源,可以收获与更庞大的屋顶太阳能单元一样多的功率。
在密歇根州立大学的工程研究人员的指导下,作者认为,广泛使用这种高度透明的太阳能应用以及屋顶单元,几乎可以满足美国的电力需求,并大大减少化石燃料的使用。
Richard Lunt说“高度透明的太阳能电池代表了未来太阳能应用的浪潮,我们分析了它们的潜力,并指出,通过只采集看不见的光,这些设备可以提供与屋顶太阳能类似的发电潜力,同时提供额外的功能,以提高建筑物、汽车和移动电子设备的效率。”
MSU的L unt和同事率先开发出一种透明的发光太阳能集中器,当放置在窗户上时,会产生太阳能而不会影响视野。这种薄的塑料类材料可用于建筑物,车窗,手机或其他具有清晰表面的设备。
太阳能采集系统使用由Lunt和他的团队开发的有机分子来吸收阳光的不可见波长。研究人员可以“调整”这些材料,以提取紫外线和近红外波长,然后将这些能量转化为电能。
将全球能源消耗从化石燃料转移到可再生能源技术上,将需要这样的创新和具成本效益的可再生能源技术。美国和全球只有大约1.5%的电力需求是由太阳能产生的。
但就整体电势而言,作者指出,美国大约有50亿到70亿平方米的玻璃表面。而且,有了这么多玻璃,透明的太阳能技术有可能为美国提供大约40%的能源需求——与屋顶太阳能电池的潜力差不多。这两种技术的免费部署,再加上如果我们还能提高能源储存,就能让我们接近100%的需求。
Lunt说,高度透明的太阳能应用程序将效率提高到5%以上,而传统太阳能电池板的效率通常在15%到18%之间。他说,尽管透明的太阳能技术在将太阳能转化为电能的过程中不会比不透明的太阳能技术更有效,但它们可以接近并提供可能应用到更多额外的表面积上。
伦特补充说,目前,透明的太阳能技术仅占其实际潜力的三分之一左右。
研究人员表示,这就是我们正在努力的方向,传统的太阳能应用已经在五十多年的时间里得到了积极的研究,但是我们在这些高度透明的太阳能电池上的研究只有五年。最终,这项技术提供了一条很有希望的途径,可以在以前无法进入的小型和大型表面进行廉价、广泛的太阳能应用。