新型納米天線能捕獲超過90%光能量

Peter

[导读]美国密苏里大学工程人员开发出一種柔软的太阳能薄片，能捕获超过90%的光能量，并计劃在5年内制造出可用于消费领域的样機。



　　目前的太阳能电池板利用太阳能效率很低，只能利用所获得光源的约20%。據美国物理学家组织網5月17日(北京时间)报道，美国密苏里大学工程人员开发出一種柔软的太阳能薄片，能捕获超过90%的光能量，并计劃在5年内制造出可用于消费领域的样機。相关设计與制造过程在《太阳能工程》杂志上有详细介绍。



　　该设备是一種纳米天线电磁收集器(nanoantenna electromagnetic collectors，NECs)，能收集太阳光谱中的中红外光和可见光，而中红外波长是传统光伏太阳能电池无法利用的。最初设计NECs的理念就是将天线从无线电频率扩展到红外光和可见光领域。



　　密苏里大学化学工程学院副教授帕德里克·宾海罗和爱达荷国家实验室、科罗拉多大学电力工程教授加勒特·蒙代尔、马萨诸塞州的MicroContinuu公司等合作，开发出一種特殊的高速电路，能从收集的阳光和热量中提取电流，并找到经济的太赫兹纤维材料，可用于大规模生产简单的方形回路纳米天线阵列。研究小组曾开发出一種可模压的小型薄片天线产品，能将工业过程中产生的热收集起来，转化为可用电力。他们将这種天线产品改造，变成了利用光照的NECs设备。



　　帕德里克表示，我们的总體目标是收集利用尽可能多的太阳能，使其尽量达到理论可能性，并以一種廉價的成套设备方式进入商业化市场，让每个人都能利用它。



　　如果能获得美国能源部的支持或私人投资，相信在5年内就能生产出太阳能产品以弥补传统光伏太阳能电池板的不足。他们的产品是一種柔软的薄膜，可以和屋顶面板类产品结合起来，或用来订制专门的电力工具。此外，还能用于红外探测仪、光学计算、红外视距通信等领域。