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小木蟲論壇-學術科研互動平臺 » 專業(yè)學科區(qū) » 能源 » 新能源 » 量子點窗戶打造太陽能聚光板
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李加偉榮譽版主 (文壇精英)
不過凡人
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量子點窗戶打造太陽能聚光板 已有2人參與
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轉載自：http://www.solarzoom.com/article-49458-1.html 量子點技術已經(jīng)徹底改變顯示器應用了，例如廣受喜愛的KindleFire電子書閱讀器的背光使用了Nanosys公司制造的量子點增強薄膜(QDEF)。如今，研究人員們打算用量子點徹底改造太陽能聚光器。 經(jīng)由內建的量子點采集來自太陽的光源，研究人員們期望能將窗戶變成高效率的太陽能板聚光器。其作法是將太陽光電(PV)電池放在注入量子點的窗戶邊緣，使其轉變成為發(fā)光的太陽能聚光器(LSC)。美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LosAlamosNationalLaboratory；LANL)與義大利米蘭比可卡大學(UniversityofMilano-Bicocca；UNIMIB)合作，最近展示這種為這種LSC窗戶實現(xiàn)大于10%的光學效率。 「我們的裝置是一款光采集器——這款聚光器能夠從較大區(qū)域擷取光源并將其導入更小的PV電池，」LANL先進太陽能光物理中心(CASP)的首席研究員VictorKlimov表示。 針對概念性驗證展示，Klimov的研究團隊們在UNIMIB的協(xié)助下，將量子點嵌入于一個邊緣圍繞PV太陽電池的透明塑料中。 量子點是高效率的發(fā)射器，可展現(xiàn)接近100%的發(fā)光效率，但以往嘗試用于實際尺寸的LSC并未取得成功。其問題在于量子點重新吸收許多原應被邊緣PV電池采集的再發(fā)射光子。為了解決這個問題，Klimov與其同事采用斯托克斯位移(Stokes-shift)法，開發(fā)出可改變再發(fā)射光子波長的量子點。 利用19世紀愛爾蘭物理學家GeorgeStokes發(fā)明的斯托克斯位移法，可設計成為結合硒化鎘(CdSe)和硫化鎘(CdS)兩種不同材料的量子點。小型的CdSe核心作為發(fā)射核心，而CdS厚殼則扮演集光天線的角色。由于CdS的能隙較CdSe更寬，由CdSe核心發(fā)射的光表現(xiàn)出更大的低能量轉移。該策略導致大量的斯托克斯位移，從而有助于減少吸收損失。 當CdS內部核心嵌入可將太陽能導入窗緣太陽電池的PMMA窗格時，CdSe量子點吸收光子，然后從CdS核心以不同的波長重新發(fā)射能量。 研究人員們證實了所取得的LSC設備可達到大約10%的光采集效率，以及幾乎無損失的再吸收。經(jīng)由模擬顯示，這些裝置的實際尺寸還可擴展到超過1公尺。 LANL的研究人員們開發(fā)出厚殼的CdSe/CdS量子點，而義大利團隊們則負責將開發(fā)結果嵌入較大的PMMA組合物中。 |
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 量子點太陽能聚光器 |
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李加偉
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