类别:其他 出处:网络整理 发布于:2008-08-04 14:43:47 | 1055 次阅读
美国科学家近发现可以利用有机染料(organic dyes)来汇聚太阳光,使太阳能电池的输出功率提高10倍,而且这项技术的规模可以扩大,使太阳能发电能与石化燃料发电一较长短。
传统光伏电池的集光器(concentrator)是利用大型移动式反射镜来追踪太阳,借此来收集并汇聚大面积的太阳光,来提高太阳能输出功率。由于反射镜的建造和维修所费不低,替代方法之一是改采“发光式太阳集光器”(Luminescent solar concentrator),它们通常是一块含有染料分子的透明塑料,染料分子会吸收入射光并发出波长较长的光,大部分的光因全反射而被局限在塑料块中,再由紧邻塑料块的太阳能电池加以收集。
然而,由于塑料块会吸收光,这类组件的总增益很难超过1。为此,麻省理工学院(MIT)的Marc Baldo等人改变作法,他们在玻璃上沉积Pt(TPBP)及DCJTB两种有机染料的薄膜,并搭配几种技术创新,预计可使增益突破10。
增益的提高源自集光效率(即是输出电力与输入太阳能功率的比值)的提升。MIT小组指出,先前的发光式集光器效率只有1%,而根据他们的计算,Pt(TPBP)及DCJTB集光器的效率分别为4.1%和5.9%,若能透过串迭(tandem)收集频宽更广的入射光,效率还可再提高。他们算出Pt(TPBP)与DCJTB的结合可以产生6.8%的效率,与太阳能电池耦合后的效率可超过20%。
目前Baldo等人已经制造出几何增益(geometric gain,即集光器和太阳能电池的面积比)为45的集光器,而计算得到的DCJTB集光器总增益为11。尽管如此,太阳能还是比石化燃料贵多了。Baldo指出,太阳能必须降至每瓦约1美元才有竞争力(目前为每瓦50美元),因此集光器的总增益必须要提升至50才行。
所幸MIT的人员预测Pt(TPBP)在几何增益为630下,可产生30至60的总增益,而且这种集光器的制造费用非常便宜,因此不会让成本明显增加。
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