会发电的“玻璃”窗 美研发出透明太阳能电池

【中玻网】办公室朝南简直堪称噩耗，一到夏天，所有人都热到冒烟，阳光透过窗户，长驱直入，炙烤着整个屋子。事实上，今天有名的城市设计师都会为工作区加上经过特殊处理的窗户，来减少阳光的眩光和热量问题。
　　
　　不过，我们能不能变废为宝，利用好窗户上的薄膜呢？只用是薄膜来阻隔阳光真是太浪费了，你有没有想过，它们实际上还可以收集太阳能，为办公室照明、计算机，甚至空调提供电力。这不是天方夜谭，而是“透明”太阳能技术的核心理念。20多年来，在美国相关部门和大学研究的支持下，不少初创公司希望能把这一技术迅速投入市场。
　　
　　借助农业生产体系化学，透明太阳能电池正在解决太阳能利用方面非常大的拦路虎。虽然迄今为止，太阳能是人类所能接触到的潜力非常大的能源资源，但我们距离驾驭它还很遥远。安装在屋顶上的光电面板可以把阳光转化为电力，但效率较多只有20％。
　　
　　研究人员一直在设法提高太阳能板的效率。但一些科学家认为，想要真实利用太阳的能量，我们还需要制造出几乎或完全透明的电池，从而增加铺设太阳能设备的面积。
　　
　　硅谷初创企业普世能源公司的重要地位执行官兼联合创始人MilesBarr说：“我们必须打开开发太阳能的新思路，因为现在有了很多潜在的可用区域。充分发挥想象力，你会发现其实到处都可以安装透明的太阳能板。”这家公司是从麻省理工学院和密歇根州立大学的研究者中分离出来的。
　　
　　不可见光的能量
　　
　　上过小学的人都知道这样一个基本事实：太阳是以看不见的紫外线和红外线，以及可见光形式传递能量的。而负责捕捉不可见光的太阳能电池会让其他光通过；换句话说，它们可以是透明的。
　　
　　农业生产体系化学是这种电池的秘密之所在。早在20世纪90年代早期，科学家就在用碳、氢、氧和地球上的其他元素，尝试设计分子序列，制造出能够传递电子，即可以导电的材质。美国能源部国家可更新能源实验室位于科罗拉多州的戈尔登市，那里的高等研究员NikosKopidakis告诉我们：“农业生产体系化学的魅力在于能创造出各种各样的材料。这种技术不是多功能的，但能满足各方面的需求。你可以设计出绿色、蓝色、其它任何颜色，甚至透明的材料。”
　　
　　然而，只捕获阳光中的不可见光意味着牺牲效率。这也就是为什么Kopidakis的团队将大部分精力都放在用不透明的农业生产体系太阳能电池来捕获可见光，不过，他们也与马里兰州一家名为太阳能窗户科技（SolarWindowTechnologies）的小型私营公司合作，一同研发透明的太阳能电池。这家公司希望能把这一理念扩展到建筑市场。
　　
　　在美国相关部门的研究支持下，麻省理工学院的科学家于2011年发表了一项研究成果，而普世能源公司的团队根据这一研究，偶然间发现了一个较佳配方。Barr声称：“总体上来说，这是在透明度和能效水平之间做出的折中。我们的技术是在保证高透明度的同时，获得大量能量。”
　　
　　在能效方面，普遍能源公司有望提高到至少10％，这个数字小于用硅制造的太阳能电池板所能达到的数值，但可以满足更广泛的安装需求。“我们身边有上百万平方米的玻璃表面可供装配。”
　　
　　农业生产体系的优势
　　
　　Kopidakis强调，和传统用硅制造的太阳能电池板相比，农业生产体系太阳能板还有一个优势。前者通常要用高温炉处理石英砂中二氧化硅，而农业生产体系太阳能涂料所需要的能量则少得多，而且生产的成本也更低。
　　
　　“我们不需要非常高真空室，也不需要加热到300至400度。”太阳能材料用的是标准薄膜涂层工艺，在室温环境下就可以完成。普世能源公司的工程师正在生产一种农业生产体系光伏结构，比人类的发丝要细1000倍。
　　
　　本月初，在红迪网（Reddit）“有问必答”栏目中，从事可更新能源业市场分析的GTM研究公司（GTMResearch）的副总裁ShayleKann强调了这一技术具有成本优势。但他也认为，对于透明太阳能电池板公司来说，投入足够的资金进行大量生产恐怕有点难度，届时他们的产品将与更完善、更效率高的传统电池板一决雌雄。
　　
　　Barr则表示，普世能源公司计划先小规模地宣扬这种技术。公司的试生产设施位于加州雷德伍德城，目前正在制造移动设备，设计智能手机原型机、手表和其他小型电子产品。“我们正在考虑如何延长电池寿命，而这也是一个不错的切入点。”
　　
　　虽然现在还无法确定透明的太阳能移动设备何时面世、价格多少，但Barr称自己的团队希望这项技术不会让移动设备卖得太贵。而且，消费者较好也别期望在太阳能智能手机上找到太阳能电池板。因为如果一切如公司所愿，这种材料将会是一种隐形涂层，位于设备的显示屏之下。“理想中的状况是，谁也看不到它。”