新型玻璃可能成为太阳能的未来

尽管太阳能产业正在扩张——根据太阳能产业协会的数据，从2006年到2016年太阳能产业的年平均增长率为68%——太阳能电池板和太阳能电池仍然存在效率问题。

匹兹堡大学斯旺森工程学院工业工程副教授Paul Leu说:“任何没有被太阳能电池吸收的光都会降低太阳能电池板的效率。”“你能做的任何提高效率的事情都是好的。”

他说，与太阳能电池板和电池接触的大约4%的光会被反射回去，导致能量损失。Leu一直在研究新的玻璃技术，旨在增加太阳能电池板吸收的光，给它们额外的能量。

Leu正在开发的这种玻璃是基于比人类头发细1000倍的纳米结构。在显微镜下，这些紧密排列的结构看起来像一片清晰的草叶。

Leu说，这种结构的优势在于它能以不同的角度散射光能，使反射回来的光更有可能被捕获并转化为可用的能量。

“有了这些纳米结构，你可以得到接近零的反射率，”Leu说。

建筑智能窗户

通过视频模拟，Leu展示了他的玻璃研究的另一个特点:用水作为控制，使玻璃从透明变为朦胧。

用户可以选择玻璃是朦胧的还是透明的，这一功能还处于概念阶段，但这一过程可能在智能窗户应用程序中很有用，Leu说，这可以控制房间的隐私，或阻止家庭或办公大楼的阳光刺眼。

工业工程博士候选人萨贾德·哈加尼法尔(Sajad Haghanifar)说:“这是一种简单的方法，可以在几秒钟内通过加水或排水在朦胧和非朦胧之间进行切换。”哈加尼法尔和机械工程专业的大三学生拉斐尔·罗德里格斯·德维奇(Rafael Rodriguez De Vecchis)正在协助Leu进行这项研究。“它可以取代目前昂贵的用电智能玻璃。”

Leu和Haghanifar说，现在说这种玻璃在能量吸收和储存方面的效率会提高多少还为时过早，但早期的测试已经显示出了希望。这项研究是在可以拿在手掌上的小块玻璃上进行的。

Leu和他的研究小组目前拥有一项熔融石英玻璃的临时专利，该专利结合了超高透明度和超高雾度以及水的应用或去除。

该团队还在进行后续研究，以测量玻璃的耐用性、可能的自清洁能力以及该技术在柔性塑料中的应用等方面。

随着研究小组继续研究这一临时专利，Leu正在寻找进一步开发这种玻璃的商业机会，并可能将其用于家庭和企业。