韓國科學家已經建造了一套垂直的三維光纖太陽能電池系統,其最高效率超過了平面結構太陽能電池組件,且表面要求更低。
來自韓國材料科學研究所(KIMS)和韓國光學應用材料研究公司Solar Optics的科學家們開發了一種基于光纖和有機太陽能電池的新型發電系統。
與平面結構太陽能電池系統相比,這種光纖太陽能電池系統的優勢在于,當光纖沿其長度方向移動時,光會在光纖內部散射,由此提供更多在太陽能電池內表面與電池本身相互作用的機會,進而產生更多的電力。此外,光纖太陽能電池需要的表面積也比平面結構電池少,因為長長的纖維可以嵌入到建筑結構中,就像電線一樣。
研究小組調整了有機太陽能電池的結構,以優化光線穿過特殊光學側面照明(OSD)光纖表面上納米孔的散射和吸收。
研究人員表示:“這使得將光纖和太陽能電池板能夠安裝在垂直三維結構中,并長時間保持發電效率,而不論電池板的角度如何。發電效率大幅提高,太陽能電池板的最佳效率時間也增加到平均每天6個小時或更多?!?/p>
在不穩定的室外環境中,他們使用側面發光光纖來操作該系統。他們解釋說:“我們也有可能采用過去沒有使用過的高效太陽能電池板,因為它們對熱量、灰塵和濕度等外部環境很敏感?!?/p>
研究人員Dong Chan Lim指出,所提出的系統配置可以用于各類高效產品。
Dong說道:“近來,不斷有人開發出了發電效率達20%或更高的有機太陽能電池材料,但是有機材料容易受溫度或濕度影響的性質令人擔憂。這項技術可以顯著減少約五分之一或更多的太陽能發電面積,且可用于便攜式太陽能發電機、電動汽車和分布式發電系統?!?/p>
Solar Optics和KIMS公司表示,目前雙方正在尋求實現全球首款基于OSD的高效太陽能發電設施的商業化,但他們沒有提供任何更多詳情。