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南大新成果:窗戶幕墻可“變身”太陽能發電裝置

來源: 編輯:admin 時間:2020-12-08
導讀: 把房屋的窗戶、幕墻變成帶有太陽能發電功能的裝置,可以大大降低建筑物的能耗。南京大學現代工程與應用科學學院鄧正濤課題組近日在太陽能發電窗戶研究領域獲重要進展,他們制備的器件即使在30天長時間浸泡于水中和強光照射的情況下,仍然保持良好的性能,確

把房屋的窗戶、幕墻變成帶有太陽能發電功能的裝置,可以大大降低建筑物的能耗。南京大學現代工程與應用科學學院鄧正濤課題組近日在太陽能發電窗戶研究領域獲重要進展,他們制備的器件即使在30天長時間浸泡于水中和強光照射的情況下,仍然保持良好的性能,確保窗戶太陽能發電的效果。

據介紹,我國的建筑能耗占到全社會總能耗的40%以上。傳統的硅基太陽能面板致力于把屋頂轉變為太陽能發電機,但是,對能源需求巨大、人口密集的城市地區來說,能夠收集能源的摩天大樓的屋頂面積十分有限。

太陽能發電窗戶可以取代建筑物不具有發電功能的玻璃窗戶和玻璃幕墻,把城市高層建筑的窗戶和幕墻轉變為太陽能發電裝置,所生產出的電能將大大降低建筑物的能耗,實現“零碳”建筑的目標。

近年來,南京大學現代工學院鄧正濤教授團隊一直致力于新型發光量子點材料的基礎研究和產業化應用,圍繞量子點在發電窗戶、廣色域顯示器件實際應用中的瓶頸問題,在產品的應用形態、性能提升和耐老化方面取得了一系列進展。

量子點屬于新材料溶液納米晶中的一種,尺寸在1―100納米之間,每一個粒子都是單晶,應用于照明產業,可以大幅提升發光效能。

該課題組采用一種新型的三苯基膦處理方法,制備了一種特別的近紅外發射銫鉛碘量子點太陽能發電窗戶原型器件。

“該發電窗戶原型器件利用一部分透射光被分散在高透明性高分子聚合物薄板表層中的銫鉛碘量子點吸收,進而實現高效熒光轉換,重新發射出近紅外光。”鄧正濤介紹,與傳統的量子點制備的器件相比,該器件耐水性能和耐光降解性能大幅提升,即使在30天長時間浸泡于水中和強光照射的情況下,仍然保持良好的性能。將近紅外光通過光波導到安裝在側邊的商用硅基太陽能電池上,所制備的75平方厘米的原型紅外聚光器件實現了3.1%的高光學轉換效率。

相關成果于2020年3月在國際頂級化學期刊《應用化學國際版》《德國應用化學》雜志上在線發表。(記者 談潔)

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