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楔形荧光集中器(WLSC)与太阳能电池示意图。进入WLSC的入射光与荧光粉、镜面层相互作用,然后汇集到太阳能电池中。

如果建筑商能将收集太阳能的设备应用于建筑物的侧面,那么建筑所需的电网能量将大大减少。

美国“每日科学”网站8月5日报道,美国伦斯勒理工学院(RPI)教授Diana-Andra Borca-Tasciuc领导的团队在《可再生能源》杂志发文展示了楔形荧光太阳能集中器(WLSC)的应用潜力。这种高效太阳能组件很适合悬挂在建筑物的侧面。

WLSC由透明塑料制成,背面有一层光致发光粒子膜。集成在WLSC边缘的太阳能电池可以将捕获的太阳光转化为电能。这种设备捕获、汇聚太阳光的独特方式,提高了太阳能电池单位表面积的能量产量。

此前,WLSC还只是在理论上显示了其有效性。

Borca-Tasciuc等更进一步,测试了WLSC在实验室中的效果。他们还利用现场光数据预测了WLSC的能源年产量——根据纽约州奥尔巴尼和亚利桑那州菲尼斯克的数据,挂在建筑物侧面的WLSC的年发电量比垂直安装的太阳能电池板的年发电量高40%。

Borca-Tasciuc说:“虽然这并不意味着WLSC可以取代太阳能电池板,但它确实增强了我们在建筑环境中收集太阳能的能力。它特别适用于太阳能电池板表现不佳的垂直墙面。”

RPI机械工程学博士生Duncan Smith补充说:“随着全球向碳平衡过渡,如何有效利用垂直表面收集太阳能,成为太阳能产业需要考虑的问题。尤其在城市环境中,高层建筑的屋顶区域通常布满了暖通空调设备,没有多余空间可用于安装普通的太阳能电池板。然而,建筑外墙其实还有比较丰裕的空间。”

目前,Borca-Tasciuc团队正在优化WLSC的形状和调整表面特性,以使其能够更有效地捕捉和保留进入设备的光线。

原创编译:雷鑫宇 审稿:西莫 责编:张梦

期刊来源:《可再生能源

期刊编号:0960-1481

原文链接:https://www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200805110130.htm

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