能源界網獲悉:當今常用的硅太陽能電池笨重且體積大,并且占用大量空間來發電。較新的型號由柔軟,靈活且用途廣泛的軟質材料制成,生產成本較低,但效率卻比價格更高的同類產品低得多。
約翰·霍普金斯大學電氣和計算機工程學助理教授Susanna Thon正在致力于開發將可承受性和效率結合在一起的太陽能電池。“如果您想在我們真正需要電力的城市安裝太陽能發電場,那么您將希望能夠使用這些真正高效的技術,因為這樣可以減少產生合理數量所需的面積功率。但是它們太貴了,”Thon說。“而且你不能使用最便宜的材料,因為它們不能大規模地發揮作用。”
幾年前,Thon有了一個想法,專門為這些新型太陽能電池開發具有成本效益的,可擴展的太陽能集中器。傳統的太陽能聚光器使用大透鏡和鏡子收集大量的光并將其聚焦在較小的區域上。索恩(Thon)和她的團隊采用了這個概念,將厚重的鏡子換成了輕質的含硅塑料,然后將聚光鏡縮小到一個光滑的1英寸見方的正方形。她說:“我們使整個設計小型化。” Thon說,使用微濃縮器,太陽能電池可以吸收更多的光,并將功率輸出提高多達20倍,甚至更多,具體取決于特定的應用。
該團隊的3D打印模具用于微型聚光鏡陣列(由這些微型聚光鏡組成的網格),然后用柔性有機硅聚合物制成透鏡。結果是一塊薄而透明的凸塊,類似于倒置雞蛋盒的形狀,可以粘合在太陽能電池的頂部。
Thon說,這些緊湊型濃縮器很廉價,可以輕松地縮放以覆蓋更大的面積,這使其有望用于商業用途。
Thon和她的團隊為其初始設計申請了專利,現在他們正在努力改進技術,以更好地收集直接和間接的陽光。“太陽的大量光線從云層或建筑物中散發出來,或者您可能想將太陽能電池安裝在建筑物的側面,這樣根本不會將其一直直接指向太陽。”她說。