關(guān)于太陽(yáng)能電池應(yīng)用在建筑上的探討，已經(jīng)有幾十年的歷史，其中最為人們所關(guān)注的則是薄膜太陽(yáng)能電池。然而，有的科學(xué)家則另辟蹊徑，直接從窗戶本體尋找答案。

據(jù)科技媒體 Phys 報(bào)道，美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種基于發(fā)光太陽(yáng)能集中器(LSC)的光伏窗戶，它充分利用硅納米粒子的光學(xué)特性，只需在玻璃上植入硅納米粒子，就能實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)能發(fā)電。


能吸收太陽(yáng)能的窗戶，也叫光伏窗戶，是可再生能源技術(shù)的前沿領(lǐng)域。光伏窗戶能充分挖掘建筑的潛力，在不破壞建筑美感的同時(shí)，還能滿足人們的能源需求。

科學(xué)家將硅納米顆粒植入到 LSC 里，當(dāng)太陽(yáng)光線照射在窗戶表面，LSC 能吸收太陽(yáng)光線中的有效光線，并將光線反射到硅納米粒子，從而吸收太陽(yáng)能。

完整的過(guò)程也并不難理解。科學(xué)家通過(guò)使用等離子體反應(yīng)堆生產(chǎn)硅納米粒子，將硅晶體變?yōu)榧{米級(jí)別的粉末狀物質(zhì)，其中，每一個(gè)粒子由約 2000 個(gè)硅原子組成。科學(xué)家將粉狀的物質(zhì)整合進(jìn)一張薄膜，使之看上去像是一張柔韌性很強(qiáng)的的塑料片;還或者將粉狀物質(zhì)直接涂到物體表面。

主持該項(xiàng)研究工作的明尼蘇達(dá)大學(xué)機(jī)械工程系教授 Uwe Kortshagen 對(duì)媒體表示，「我們將硅晶體縮小到納米級(jí)別，此時(shí)，硅晶體的屬性發(fā)生了改變，它變成了一個(gè)有效的光發(fā)射體。與此同時(shí)，它并不能吸收自己的冷發(fā)光。這種特性，使得硅納米粒子成為 LSC 的理想材料。」

目前，該科學(xué)家團(tuán)隊(duì)表示這種光伏窗戶能在較低成本下，實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換效率超過(guò) 5%。至于能否順利實(shí)現(xiàn)商用，還需看后續(xù)研發(fā)進(jìn)展。

該項(xiàng)研究已發(fā)表在近期頂級(jí)科學(xué)期刊《自然》雜志光電版塊。