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时间:2018-11-15


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  将一层兼具发电和隔热功效的半透明光伏薄膜附着于窗户玻璃上,可使屋宇在炎天坚持凉快,冬季坚持暖和。这一既提高能源产率又淘汰能源消耗的革命性设计由华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室研讨团队开发完成。

  日前,这一研讨结果以论文的方式揭晓在国际顶尖期刊Cell的子刊JOULE上 (https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(18)30242-3)。该论文第一作者为孙辰、夏若曦,通讯作者为叶轩立、黄飞,华南理工大学作为论文第一单位。由于其重大使用近景及重要迷信意义,结果揭晓后立即得到新华社、英国逐日邮报、德国明镜周刊,新迷信人、美国化学工程新闻、美迷信促进会等国内外有名网站和杂志保举先容。

  据理解,研讨团队将无机半导体材料制成半透明、质轻的薄膜,可使玻璃窗成为发电设备和隔热设备。这类新型玻璃薄膜能让可见光透过,并通过多层薄膜布局隔绝红外波段光线,同时对近红外波段的光举行吸收哄骗,因而同时餍足透光、阻隔热量和采光发电3个要求(见下图)。研讨显示,运用这类同时具备发电和隔热效果的薄膜,理论上可帮忙住户节省超过50%的用电量。

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半透明太阳电池薄膜实物透光示意图。重点在于平衡以下三方面的目标:

(1)电池效率-PCE, (2)可见光透明度-AVT, (3)红外阻隔率-HR

  叶轩立教学先容说,这类薄膜的隔热率可在75%到90%的范围内调治,与市场中优质的玻璃隔热膜水平相称, 而其光电转换效率已达9%,比如今基于非晶硅的半透明光伏电池还要高。值得一提的是,这一研讨是联合多领域使用的首次测验考试,所以就光电转换性能来看,此电池性能仍有很大提升空间。此外,在低光强映照下,这类薄膜的光电转换效率反而更高,因而还无望哄骗夜晚的室内灯光发生可观电能。

  叶教学以为目前联合隔热功效的半透明太阳电池仅仅是无机太阳电池领域的一个新的探究。除此之外,在该领域内仍有良多其它可能的使用值得开发,例如,将半透明太阳电池薄膜使用到植物温室上,完成整个温室的独立自供能,这也是十分有近景的一个项目。

  据理解,叶轩立教学同时担负华南协同翻新研讨院印刷新型太阳能电池翻新中心主任,目前其研讨结果已在华南协同翻新研讨院落地并逐步实行产业化。未来也会进一步与建造界和农业界合作,探究这类新型光伏电池在不同领域的使用。(图文/华轩)

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