導(dǎo)讀:德國(guó)研究機(jī)構(gòu)提出了一種基于變形蝶翅膀表面結(jié)構(gòu)的技術(shù),以生產(chǎn)用于外墻和屋頂?shù)牟噬獴IPV板。據(jù)稱(chēng),該工藝可以用光學(xué)效果而非彩色顏料對(duì)模塊進(jìn)行著色,因?yàn)楹笳邥?huì)降低其效率。
除了發(fā)電之外,在安裝建筑一體化光伏(BIPV)系統(tǒng)時(shí),美學(xué)方面的問(wèn)題也往往與之相關(guān)。尤其是當(dāng)太陽(yáng)能發(fā)電在建筑物的外墻時(shí),更是如此。
考慮到這一點(diǎn),弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所(Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE)的一組科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種工藝,使其能夠生產(chǎn)出具有均勻表面和不同顏色的太陽(yáng)能模塊,然后可以“幾乎看不見(jiàn)”地集成在外墻或屋頂上。
研究人員的技術(shù)是基于變形蝶翅膀的表面結(jié)構(gòu)——這是一種美洲熱帶的蝴蝶品種,具有耀眼的彩虹色翅膀,通常有明顯的藍(lán)色區(qū)域。這些翅膀具有微米級(jí)的精細(xì)表面結(jié)構(gòu),能特異性地反射窄范圍的波長(zhǎng)。弗勞恩霍夫ISE的科學(xué)家們利用真空工藝成功地將類(lèi)似的表面結(jié)構(gòu)應(yīng)用于其太陽(yáng)能模塊的蓋板玻璃背面。
弗勞恩霍夫ISE的涂層技術(shù)和系統(tǒng)負(fù)責(zé)人Thomas Kroyer說(shuō):“開(kāi)發(fā)的閃光想法不是用彩色顏料給組件的蓋板玻璃著色,而是模仿蝴蝶翅膀的物理效果。如果在玻璃上涂上顏料,太陽(yáng)能組件的效率會(huì)下降很多,因?yàn)楣饩�無(wú)法再無(wú)阻礙地穿透組件。”
科學(xué)家們提出的模塊技術(shù)被標(biāo)注為MorphoColor,依靠的是一種光學(xué)效應(yīng)。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同,蓋板玻璃可以產(chǎn)生明亮的藍(lán)色、綠色或紅色。Kroyer表示:“大約93%的光線可以穿透這層玻璃--只有大約7%的光線被反射并引發(fā)顏色效應(yīng)。在真空工藝中蒸汽沉積的蓋板玻璃,可以?shī)A層形成光伏模塊,或集成到集熱器中進(jìn)行太陽(yáng)能發(fā)熱�！�
這兩種技術(shù)都可以應(yīng)用于制造,只需一條生產(chǎn)線。在未來(lái)光伏模塊和太陽(yáng)能熱模塊可以被賦予相同的顏色,并幾乎不可見(jiàn)地安裝在屋頂或外墻上。還可以實(shí)現(xiàn)完全同質(zhì)的房屋墻面,并同時(shí)提供電力和熱能。一種特別開(kāi)發(fā)的組裝方法還可以防止被焊接在一起的瓦片大小的光伏電池像棋盤(pán)一樣透過(guò)彩色蓋板玻璃閃爍。
德國(guó)研究人員目前正在生產(chǎn)條狀的太陽(yáng)能電池,他們將其粘合在一起,使其重疊幾毫米,形成一個(gè)更大的模塊。這就創(chuàng)造了一個(gè)均勻的整體,而不會(huì)干擾到縫隙或可見(jiàn)的接觸線。Kroyer總結(jié)道:“你可以從不同的角度看我們的帶有MorphoColor涂層的木板光伏模塊--仍然保持著均勻的印象�！�
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