太阳能捕获的非常规方法

时间：2022-03-31 20:17:01 来源：

持续不断地从太阳中浸入大量能量。人类从一开始就利用太阳能，靠光合作用直接或间接地生活。当人类发现火灾时，他们巧妙地扩大了对太阳能的利用，以在寒冷的冬夜保持温暖。

现代人类已经将目光投向了用太阳能为他们的商业和工业基础设施中的大部分供电的技术，并且为此而变得异常精巧。下图是几种非常规的太阳能方法，它们超出了简单的硅光伏方法：

等离子光伏

Melosh [Stanford U.]告诉PhysOrg.com：“到目前为止，最大的意义是展示一种替代天线和PV设备的方法，用于进行红外和可见光转换。”“与可见光的光伏发电相比，转换效率并不是惊人的高，因此它不会取代光伏发电，但稍后可用于能量清除。”

新设备的MIM架构类似于整流天线。但是，尽管整流天线使用微波和无线电波等长波长光工作，但这种新设备的工作波长范围是从红外到可见光的红外光谱。_PhysorgNorthwestern U. Plasmonic通过Brian Westenhaus

另一类等离子超吸收装置来自美国西北大学。Brian Westenhaus拥有更多。

纳米线光伏

[U. [伊利诺伊州]研究人员发现了生长各种成分的III-V半导体铟砷化镓纳米线的条件。他们的方法具有使用常规生长技术的优势，而无需在硅晶片或金属催化剂上进行任何特殊处理或构图，而这些通常是此类反应所必需的。

纳米线的几何形状通过提高光吸收和载流子收集效率，提供了增强太阳能电池性能的额外好处。纳米线方法还比薄膜使用更少的材料，从而降低了成本。_Physorg太阳能天线

CaltechSuper Light Absorber Nanotube Coating的一种有前途的太阳能天线方法

NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的工程师团队最近在SPIE光学与光子学会议上报告了他们的发现，该会议是该学科中最大的跨学科技术会议。此后，研究团队再次确认了材料在其他测试中的吸收能力，约翰·哈格皮安（John Hagopian）表示，他领导着10名戈达德技术人员的研究。

“反射测试表明，我们的团队将材料吸收能力的范围扩大了50倍。尽管其他研究人员报告的吸收水平主要是在紫外线和可见光附近，但我们的材料在从紫外线到远红外的多个波长带上都接近完美。”“还没有人实现这一里程碑。”

这种基于纳米技术的涂层是一层薄薄的多壁碳纳米管，是由纯碳制成的细空心管，比人的头发细一万倍。它们垂直放置在各种基材上，就像粗毛地毯一样。该团队已经在硅，氮化硅，钛和不锈钢（通常用于太空科学仪器的材料）上生长了纳米管。_Physorg薄膜纳米柱

由Solasta设计的电池建立在长而薄，垂直排列的纳米柱上的基质上。先在柱子上涂上金属，然后再涂上一层薄薄的半导体材料（例如非晶硅），然后再涂上一层透明导电氧化物。尽管硅层很薄，但光子仍然具有相对较长的路径，可以沿着纳米柱的长度向下移动，并且有很大的机会将其能量传递给电子。然后，释放的电子在非常短的路径上垂直传播到每个柱芯处的金属，并沿该极点从电池中匀速下沉。波士顿学院物理学教授任志峰说：“电子永远不必穿过光伏材料。”“一旦生成它们，它们就会进入金属中。”_技术评论

这仅仅是旨在将地球人带入一个崭新的太阳时代的巧妙设计的开始。

当然，问题在于阳光的散射性和间歇性。廉价，高效的电存储的发明将部分解决该问题-特别是对于赤道附近的沙漠地区，该地区定期接收大量阳光。

但是，即使有了廉价，高效的存储设备，阳光的扩散性质也需要大面积的土地被太阳能收集器覆盖。目前，即使转换效率为100％，每块面板的成本为0.00美元，对于全球大部分地区来说，大规模太阳能也不可行或负担不起。

相反，太阳能光伏能源是一个利基领域，更适合于小型应用。太阳热是另一回事。从现在开始，应将太阳能热原理纳入发达国家中建造的每个房屋和建筑物的建造中。

通过。阿尔·芬

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