新的混合式太阳能转换器利用85%的效率带来热量和光线
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热量和光线始终是太阳能的两个不同方面。到目前为止,我们只能单独使用。已经尝试结合技术或创造可以利用热量和光线的新技术,但它们的性能掉落或提高了成本。
然而,最近开发了一种新的和有前途的混合式太阳能转换器。该转换器具有简单的结构,可以利用热量和光 - 具有令人钦佩的85%效率。转换器可以使用热能产生光伏电源以及蒸汽。然后,该蒸汽可以直接用于空间或工艺加热或使用涡轮机转换为电能。
它是如何工作的?
阳光是一个复杂的能量媒体,到达了地球。太阳的光线包括各种波长。其中一些是人眼可见,并负责通过太阳能电池发电。其他一些波长也携带能量,通常不能使用太阳能电池利用,并且作为热量丢失。因此PV面板具有效率在仅20%的范围内。
另一方面,太阳能热装置从阳光下线束。除了他们需要暴露在阳光下的事实中,这两种技术都完全不同。这使得它们结合了棘手,有时徒劳无功。
Tulane科学家建立高性能的混合太阳能转换器(来源 -杜兰大学)
新型混合转换器是一种简单的卫星碟形单元。在中心,悬挂收集部件,内部具有多结电池。这道菜反射了这些细胞的阳光。多结细胞与常规电池不同,以惊人的40 +%效率将阳光转化为电力。这些细胞将可见光和紫外线转换为电力。
在盘子的另一端是单独的热集电极。该能量接收器是杯形腔,其内部具有加压水。这里,捕获阳光的红外波长,水被加热到转换的点。这样,与传统的太阳能器件不同收集一个波长,新的转换器捕获多个波长,意味着更高的效率。
这种方式产生的蒸汽可以达到248°C的温度,使单位的综合效率达到超过85%。这是第一次PV和热杂种能够达到这种高温。这种高温可用于许多工业过程,如干燥,固化和灭菌。
成本因素
新颖的技术经常承诺增加了功能,但令人失望的成本因素。有问题的混合转换器也非常有前景。研究人员有信心当它达到必要的商业规模时,该装置可以在每千瓦时的3美分低至3美分。这已经靠近了纪录低价光伏能量已经产生。
具有如此高的效率和如此低的成本,这种发展可能是这十年中最重要的突破之一。
这种混合转换器是由圣地亚哥大学和坦纳大学的研究人员开发的,以及波音光谱和其他人。该项目于2014年始于美国能源部ARPA-E项目,收到330万美元的资金。
该团队将收到Louisiana董事会的后续资金,并成为当地商业化合作伙伴。在未来几天,团队将继续改进该技术,并使该单位适用于商业应用。在此阶段,将推出试点项目以进行进一步验证。
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