美研究人員研發(fā)新的光學(xué)涂層,可使光伏電池的壽命比平時延長6倍

導(dǎo)讀：美國研究人員開發(fā)出了一類新的光學(xué)涂層，可以使光伏電池的壽命比平時延長6倍，從而降低更換破舊電池的成本。

該項目由俄亥俄州凱斯西儲大學(xué)（CWRU）和紐約羅切斯特大學(xué)的科學(xué)家合作完成。

光學(xué)涂層是沉積在表面的材料層，用于反射或過濾不同波長的光。它們幾乎是所有光學(xué)儀器的組成部分，從眼鏡到望遠(yuǎn)鏡。

新的涂層可以使其完全反射一個狹窄的波長，該波長與光伏電池有效發(fā)電的范圍相對應(yīng)。俄亥俄州凱斯西儲大學(xué)的物理學(xué)教授Giuseppe Strangi說這意味著新涂層可以為太陽能發(fā)電帶來高性能、低成本的解決方案。

光伏問題有兩個方面。太陽能電池板在白天，即能源需求相對較低的時候能有效地產(chǎn)生能量，但在日落后，即需求仍然很高的時候但不能有效地產(chǎn)生能量。而存儲光伏板產(chǎn)生的能量可能很昂貴。

Strangi和他的合作者創(chuàng)造了一種由15納米厚的鍺（類似于硅或錫）薄膜制成的新型涂層，它可以同時反射和傳輸相同的波長或顏色，并以高度的清晰度同時進(jìn)行。

研究人員將這一類新的涂層稱為法諾共振光學(xué)涂層（FROCs），以向與核科學(xué)家恩里科·費米（Enrico Fermi）共事的意大利籍美國物理學(xué)家烏戈·法諾（Ugo Fano）致敬。

異形共振——本質(zhì)上是兩種光波疊加的現(xiàn)象－－是光波傳輸?shù)幕A(chǔ)，也是這一類新型光學(xué)鍍膜的發(fā)展基礎(chǔ)。

新涂層除了能夠微調(diào)以反射完美的光伏波長外，還可以使其吸收其余的太陽光譜。這意味著它們可以有效地將這些波長轉(zhuǎn)化為熱能。而與儲存電能相比，儲存這些熱能的成本相對低廉。

Strangi表示這樣的方法還可以保護(hù)光伏電池不至于過熱，從而有望使光伏電池的壽命增加6倍。不過，科學(xué)家們指出這種在納米級操縱波光學(xué)的新工藝中的太陽能光伏能源應(yīng)用還需要一定的時間來開發(fā)。研究人員補(bǔ)充說，光學(xué)涂層的新進(jìn)展也可能帶來其他應(yīng)用。

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