【中玻網(wǎng)】萊斯大學(xué)的工程師設計并建造了玻璃窗，可將陽(yáng)光或照明從室內重定向到邊帶太陽(yáng)能電池。中心層是用作波導的共軛聚合物。工程師們提出了一種用于下一代能量收集的多彩解決方案：窗戶(hù)中的發(fā)光太陽(yáng)能集中器（LSC）。

　　在拉斐爾·韋爾杜斯科（Rafael Verduzco）和博士后研究員，賴(lài)斯布朗工程學(xué)院的主要作者伊林·李的帶領(lǐng)下，研究小組設計并建造了平方英尺的“窗戶(hù)”，將共軛聚合物夾在兩個(gè)透明的丙烯酸板之間。

　　秘訣：共軛聚合物層

　　那薄薄的中間層是秘密的調味料。它旨在吸收特定波長(cháng)的光并將其引導到襯有太陽(yáng)能電池的面板邊緣。共軛聚合物是可以根據特定應用的特定化學(xué)或物理性質(zhì)進(jìn)行調節的化合物，例如導電膜或生物醫學(xué)設備的傳感器。

　　萊斯實(shí)驗室的高分子化合物被稱(chēng)為PNV（用于聚萘二甲酸乙二烯乙烯酯），吸收并發(fā)出紅光，但是調節分子成分應使其能夠吸收多種顏色的光。訣竅在于，作為波導，它可以接收來(lái)自任何方向的光，但會(huì )限制光的離開(kāi)方式，將其集中到將其轉換為電能的太陽(yáng)能電池上。

　　“這項研究的動(dòng)機是通過(guò)集成光伏技術(shù)來(lái)解決建筑物的能源問(wèn)題，”李說(shuō)。他是“智能玻璃”競賽的一部分，開(kāi)始了該項目?！澳壳?，太陽(yáng)能屋頂是主流解決方案，但是您需要將它們朝向太陽(yáng)以較大化其效率，而且它們的外觀(guān)也不是很令人滿(mǎn)意。

　　“我們想，為什么我們不能制作彩色，透明或半透明的太陽(yáng)能集熱器，并將其應用于建筑物的外部？李說(shuō)。

　　轉換LED的環(huán)境光

　　誠然，賴(lài)斯團隊測試單元產(chǎn)生的果汁量遠遠少于普通商業(yè)太陽(yáng)能電池所收集的果汁，后者通常將約20％的陽(yáng)光轉化為電能。

　　但是LSC窗口永遠不會(huì )停止工作。太陽(yáng)下山時(shí)，他們愉快地將建筑物內部的光回收為電能。實(shí)際上，測試表明，即使日光強100倍，它們在轉換LED環(huán)境光方面也比直接日光轉換效率更高。

　　“即使在室內，如果舉起一塊面板，邊緣也會(huì )看到很強的光致發(fā)光，”李說(shuō)。Li測試的面板在陽(yáng)光直射下的功率轉換效率高達2.9％，在環(huán)境LED光下的功率轉換效率高達3.6％。

　　“將共軛聚合物用于此應用的部分問(wèn)題在于它們可能不穩定并迅速降解，”化學(xué)和生物分子工程以及材料科學(xué)和納米工程學(xué)教授Verduzco說(shuō)道?！暗墙陙?lái)，我們在提高共軛聚合物的穩定性方面學(xué)到了很多，將來(lái)，我們可以對聚合物進(jìn)行工程設計，以兼顧穩定性和所需的光學(xué)性能?！?/p>

　　實(shí)驗室還模擬了面積達120平方英寸的面板的能量返回。他們報告說(shuō)，這些面板將提供較少的能量，但仍將滿(mǎn)足家庭的需求。

　　李指出，也可以對聚合物進(jìn)行調整，以轉換紅外和紫外光的能量，從而使這些面板保持透明?！吧踔量梢栽诿姘迳弦詧D案印刷聚合物，因此它們可以變成藝術(shù)品?！崩钫f(shuō)。

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