艳阳高照时,屋子里的每一扇玻璃窗都会成为发电机,可以在炎炎夏日为空调供给电力,或许在隆冬给房间里的热水器供电。
在量子点发光太阳能聚光器技能被发明后,用玻璃窗捕获阳光并转化为可用电源,这将不再是想入非非。这种新式的太阳能转化设备——发光太阳能聚光器(LSC)能把简直通明的玻璃窗变成发电机,为人们供给电能。
“这项新式技能是将一部分透射光涣散在玻璃窗上,被纳米粒子(半导体量子点)吸收,然后从头发射出肉眼看不见的红外波长,再被传导到窗户边框上的太阳能电池上。” 洛斯阿拉莫斯国家实验室首席研讨员维克多·克里莫夫说。
克里莫夫供职的阿拉莫斯国家实验室从属美国动力部,建立于1943年建立,世界上第一颗原子弹和氢弹就在这儿诞生。该实验室与意大利米兰比可卡大学等单位的研讨人员一同,在最新一期的《天然·纳米技能》杂志上宣布了《选用无重金属胶体状量子点的高效大面积无色发光太阳能聚光器》一文,此文叙述了该技能的最新研讨成果。
意大利研讨团队首席研讨员塞尔吉奥·布罗维尼则表明,这种量子点太阳能技能,在中短期内便可产业化,不只能把房顶转变为太阳能发电机,还会改变到城市全体的修建风格。
“关于人口密布的城市区域,这尤为重要,要想搜集够修建表里所需的动力,仅仅靠房顶是远远不够的”,布罗维尼说。该研讨团队估量,该项技能如应用于纽约世界贸易中心7.2万平方米的玻璃幕墙,将其分为1.2万扇窗户,或许生成相当于超越350套公寓所需求的电力。
别的,布罗维尼还表明,这项技能也是促进城市朝向零能耗的环保方针跨进的推动力之一。
量子点发光太阳能聚光器还具有节能作用,其过滤作用能下降室内温度,这也意味着可以削减空调的作业时刻。
这项新技能在上一年4月还仅停留在“坐而论道”。其时,这个协作研讨团队在理论上得出结论:因为发光太阳能聚光器是根据有毒的重金属镉制成,只可以吸收一小部分的太阳能,设备捕光的功率并不高,还会使设备留有深黄色或赤色痕迹,因而,该复合量子点设备现在并不合适在对审美有要求的实际场景之中。
“为了让这个技能赶快从实验室走出来,咱们必须得赶快研宣布能捕获整个太阳光谱且无毒的聚光器。”比可卡大学资料科学系物理学教授弗朗西斯科说。
外表嵌入多晶硅太阳能电磁阵列
在制作过程中,需求把量子点封装在一个高光学质量的通明聚合物基体内。研讨人员运用了一个穿插结合的聚十二基异丁烯酸盐,其归于丙烯酸酯类聚合物,它的长侧链可防止量子点的凝集,并为其供给“友爱”的环境,坚持量子点光发出的高效特性。
在确保与真实窗户尺度兼容高光电功率的一起,“审美要素关于一项新式技能的希望也是至关重要的。”弗朗西斯科说。
本钱则是别的一个需求处理的问题。“现在选用的资料来制作量子点比之前的资料廉价许多,在运用低本钱、低危险的量子点组成混合物CISeS,克服了对这种技能商业化的又一妨碍。”曾在洛斯阿拉莫斯国家实验室作业的博士后、现在量子点范畴的企业家(UbiQD开创人和总裁)亨特·麦克丹尼尔弥补说道。