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建筑不担心缺电 密西根大学将太阳能窗转换发电

http://dailynews.sina.com   2018年12月06日 03:54   中国日报

 

 


(综合报导)美国密西根大学正如火如荼研发太阳能窗,希望可打造出转换效率达 15% 的半透明太阳能板,若研发有成,太阳能窗户将能让高楼大厦化身成太阳能发电厂,人们或许再也不用担心建筑无电可用。

密西根大学指出,为了减少眩光与热辐射,人们大多会在窗户表面覆涂涂层,但这反而会让 50%~70% 能量流失,研究专案负责人 Stephen Forrest 表示,建筑物的向阳区表面积相当大,为什么不用它来发电?
该大学 2017 年研究也指出,美国粗估约有高达 50 亿至 70 亿平方公尺的玻璃,若善加运用太阳光电技术,将可以满足全美 40% 能源需求,因此研究人员正致力于开发灵活、可挠又透光的太阳能板。只不过太阳能窗户开发不易,虽然人们对于它的关注从来没有少,但是一直没有科学家成功达成大规模商业化。
传统太阳能材料为不透明、又硬又脆的矽晶材料,若要开发出透光的太阳能窗户,势必得寻找新的光吸收材料,对此 Forrest 团队已运用有机或是碳基材料突破原有太阳能板「有色」限制,制造出透明、可挠的太阳能窗户,转换效率则达 8% 左右。
目前该研究已获得美国能源部太阳能技术办公室 130 万美元资助,希望最终可将转换效率从 8% 跃升至 15%,并制造出透光率 50%、成本又低的太阳能窗。
看好建筑整合太阳能(BIPV)的应用,近年来太阳能窗研究团队如雨后春笋般不断冒出,美国密西根州立大学材料科学家 Richard Lunt 团队在 2017 年也透过有机太阳能电池研发出吸收不可见光的透明玻璃,其转换效率更达 5%,将来则希望能将钙钛矿技术与可捕获红外光的有机太阳能相结合,将效率提升至 20%。
史丹佛大学研究员 Michael McGehee 2017 年则研发出半透明有机太阳能窗户,该窗户吸光后会全部变黑,既可挡光又能发电。美国国家实验室(NREL)同年 12 月也研发出类似技术,当窗户受到太阳光照射之后就会变暗,光电转换效率则高达 11.3%。
若没有大面积屋顶,又想要用太阳能发电来节省住宅与大楼用电,基本上太阳能窗与外墙都是个好选择,只不过目前太阳能窗户多少都含有重金属或是难以清理的物质,如果要大规模发展,可能还要考量到不小心打碎的安全性问题。

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