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韩国科学家打造出基于光纤的新型太阳能电池系统,发电效率大增

时间:2022-06-06 16:16:02 来源: OFweek光通讯网

近日,来自韩国材料科学研究所(KIMS)和韩国光学应用材料研究公司Solar Optics的科学家们宣布,他们成功开发出了一种基于光纤和有机太阳能电池的新型发电系统。

相对于传统的平面太阳能电池系统而言,这种光纤太阳能电池系统的一大突出优势在于,当光沿着光纤通道移动时,光会在光纤内部散射,从而与其内表面的太阳能电池相互作用,最终产生更多的能量。

另外,由于光纤可以像电线一样嵌入建筑物的结构中,这类基于光纤的太阳能电池占据的表面积会更小,这也成为了它的一大优势。

韩国科学家打造出基于光纤的新型太阳能电池系统,发电效率大增

光纤-太阳能电池混合系统(左)和光纤太阳能电池测试(右),图片来源:韩国材料科学研究院(KIMS)

在研发过程中,上述研究团队调整了有机太阳能电池的结构,通过在一种名为光侧照明(Optical Side Lighting, OSD)的特殊光纤表面穿纳米尺寸的孔来优化光的散射和吸收。据悉,这使得光纤和太阳能电池板能够安装在垂直的三维结构中,因此无论电池板的角度如何都能长期保持发电的效率。在此基础上,他们发现这种电池板的发电效率得到了大幅提升,最大效率时间也增加到了平均每天6小时以上。”

研究人员表示,他们使用了侧发射光纤,在不稳定的室外环境中操作上述新型发电系统。由于这些侧发射光纤对外部环境如热量、灰尘和湿度等较为敏感,考虑采用这种过去没有使用过的高效面板是一个潜在的可行选择。

他们给出的新型发电系统配置,可以用于高效率的产品。研究人员Dong Chan Lim表示:“全球范围内的研究人员们正努力研发攻关发电效率≥20%的有机太阳能电池材料,但由于有机材料易受热、受潮的特性,人们对此表示担忧。这项技术可以将太阳能发电的面积显著减少约五分之一(或以上),并可广泛应用于便携式太阳能发电机、电动汽车和分布式发电系统。”

Solar Optics和KIMS表示,他们目前正在计划商业化世界上第一个基于光侧照明(OSD)的高效太阳能发电设备。不过,目前他们尚未对此提供任何额外细节。


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