麻省理工研究人员:光伏太阳能电池形成三维结构
来源:http://www.nbkicks.com 责任编辑:w66利来国际老牌 更新日期:2019-04-16 22:26

  麻省理工研究人员:光伏太阳能电池形成三维结构

  一般,太阳能光伏电池要么平铺在房顶上,要么装置在特别的机动设备上,一直朝向太阳。近来,美国麻省理工学院(MIT)的研讨人员提出了奇思妙想:把太阳能电池制作成三维结构,比方方块或许塔形。该研讨结果也着实令人惊奇比起平板,在相同的面积区域上,三维结构太阳能电池产出的能量至少翻倍,最高可超越20倍。

  这项一起根据计算机模仿和什物模型测验的研讨宣布在《动力与环境科学》杂志上。研讨人员标明,一般情况下,三维结构在任何空间有限的当地都有优势,比方拥堵的城市中。此外,在太阳能发电场也能得到运用。论文高档作者、MIT副教授Jeffrey Grossman以为,这一思路对未来的光伏科技开展有重要意义。

  据悉,该研讨初次用系统剖析和猜测剖析方法来处理三维结构的功率问题。研讨人员首要运用计算机算法研讨了很多可能的三维结构,一起开宣布一套剖析软件在各种纬度和气候条件下进行测验。随后,他们在MIT一个实验室的屋顶上搭建了3种不同的太阳能电池三维结构,用于验证模仿猜测的准确性。

  研讨发现,越是远离赤道、处在冬天或许多云气候,三维太阳能电池的发电作用提高越显着。参加研讨的MIT材料科学与工程系研讨生Marco Bernardi解说说,能量产出得以提高的底子原因在于当太阳接近地平线时,比方清晨、黄昏和冬天,三维结构的垂直面能够收集到相当多的阳光。

  计算机模仿标明,三维结构越杂乱作用越好,比方每个面都向内凹的立方体,但这些结构往往都不太好制作。不过研讨人员标明,研讨中运用的计算机算法也能够在较小的能量丢失(10%~15%)下简化结构,比起功能的大幅提高,这一价值可能底子算不了什么。

  研讨人员供认,现在这种三维结构电池的本钱高于一般太阳能板,但超高的能量功率和安稳的能量产出会补偿这一下风。他们着重,这一改善的优势在于使能量产出愈加安稳,能够预知,因而也愈加简单接入电网。

  Grossman以为,这一立异走向运用的机遇现已老练。他解说说:即便是10年前,这一主意从经济性视点上也是不可取的,由于太阳能电池模块太贵了。而眼下,65%的钱都花在了太阳能电池的装置、土地运用权以及其他设备上。因而,跟着本钱下降,三维太阳能电池的优势将逐步显着。

  专家点评指出,该研讨从理论和实验两方面证明了三维光伏元件在捕获不同视点光线上的显着优势,而其应战在于要用经济廉价的方法很多生产这些元件。

  

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