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工程师们开发青山玲子了聚合物芯,可以将任何光源的光重定向到太阳能电池

科学新闻 2021-09-28 21:55:08

Engineers develop polymer cores that redirect light from any source to solar cells莱斯大学的工程师设计并建造了窗玻璃,将阳光或照明从室内重定向到边缘带太阳能电池。中间层是用作波导的共轭聚合物。学分:李熠霖莱斯大学的工程师们为下一代能量收集提出了一个丰富多彩的解决方案:在你的窗户上安装发光太阳能聚光器。在Rafael Verduzco和博士后研究员、莱斯布朗工程学院的第一作者李熠霖的领导下,该团队设计并建造了一平方英尺的“窗户”,将一种共轭聚合物夹在两块透明的丙烯酸面板之间。

那薄薄的中间层就是秘制酱。它被设计成吸收特定波长的光,并将其引导到排列有太阳能电池的面板边缘。共轭聚合物是一种化合物,可以通过特定的化学或物理性质进行调节,用于各种应用,如用于生物医学设备的导电膜或传感器。

莱斯实验室的聚合物化合物被称为PNV(poly A的概念是一种房子,使用莱斯大学工程师设计的窗玻璃,将光线从里到外重定向到边缘带太阳能电池。信用:李熠霖诚然,赖斯团队的测试装置产生的汁液远远少于普通商业太阳能电池收集的汁液,后者通常将约20%的阳光转化为电能。

但是LSC的窗户从未停止工作。当太阳下山时,他们高兴地将建筑物内的光回收成电。事实上,测试表明,尽管太阳光强100倍,但它们从发光二极管转换环境光的效率比从直射阳光转换更高。

“即使在室内,如果你举起一个面板,你也可以在边缘看到非常强的光致发光,”李演示说。他测试的面板在阳光直射下显示出高达2.9%的功率转换效率,在LED环境光下显示出3.6%的功率转换效率。

根据Verduzco的说法,在过去的十年中,已经开发了各种类型的发光体,但是很少使用共轭聚合物。

化学和生物分子工程、材料科学和纳米工程教授Verduzco说:“在这种应用中使用共轭聚合物的部分问题是,它们可能不稳定且降解迅速。“但近年来,我们在提高共轭聚合物的稳定性方面学到了很多,未来,我们可以设计出稳定性和所需光学性能都很好的聚合物。”

实验室还模拟了120平方英寸大的面板的能量返回。他们报告说,这些电池板提供的能量会少一些,但仍能满足一个家庭的需求。

李指出,这种聚合物也可能被调整来转换红外线和紫外线的能量,使这些面板保持透明。

“这些聚合物甚至可以印在面板的图案上,所以它们可以变成艺术品,”他说。

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