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研究人員受向日葵啟發(fā)推出更效率高太陽能發(fā)電系統(tǒng)

2012-08-20 來源：中國玻璃網(wǎng)

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【中玻網(wǎng)】廣闊的田野中，一株株迎風(fēng)傲立的向日葵在明媚的陽光下從東到西慢慢旋轉(zhuǎn)，每片葉子都在努力地跟隨著太陽的移動(dòng)方向獲得更多的陽光，這一自然想象被稱為向日性。

中玻網(wǎng)新聞圖片

迎風(fēng)傲立的向日葵

這個(gè)有趣的自然現(xiàn)象為威斯康星大學(xué)麥迪遜分校電氣和計(jì)算機(jī)工程師帶來了啟發(fā)，他通過模擬向日葵的活動(dòng)，發(fā)明了被動(dòng)向日性太陽能發(fā)電裝置，并將應(yīng)用于新一批太陽能發(fā)電系統(tǒng)。
　　
　　不同于其他“活躍”的太陽能系統(tǒng)采用GPS或發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的復(fù)位面板來追蹤太陽位置，江洪睿教授通過利用材料的特殊性能發(fā)明了被動(dòng)式向日太陽能面板，以非常大限度地接受垂直陽光照射。
　　
　　“碳納米管有著廣泛的吸收范圍，包括可見光及紅外線等。”江教授表示，“這點(diǎn)值得我們利用起來，我們可能將陽光作為直接驅(qū)動(dòng)。”
　　
　　當(dāng)陽光直射在太陽能面板下的鏡面上時(shí)，將會(huì)聚焦在由液晶彈性體（LCE）組成的含有碳納米管的多層傳動(dòng)器上，碳納米管吸收了太陽光線之后會(huì)逐漸升溫，液晶彈性體則在外部環(huán)境和內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器之間的熱微分作用下開始收縮。
　　
　　這一系列的活動(dòng)將會(huì)驅(qū)使整個(gè)裝置調(diào)整到陽光照射較強(qiáng)烈的角度。當(dāng)太陽在天空中逐漸移動(dòng)，制動(dòng)器將逐漸冷卻，重新膨脹，新的液晶彈性體則將會(huì)繼續(xù)收縮，使太陽能面板重新定位。太陽走到哪里，這種太陽能發(fā)電裝置將會(huì)調(diào)整角度跟到哪里。
　　
　　在江教授的測試中，這種新的太陽能發(fā)電系統(tǒng)幫助太陽能電池板效率提升了約10%，并且僅需要對太陽能電池板材料進(jìn)行改進(jìn)。另外，被動(dòng)系統(tǒng)意味著這一裝置不需要發(fā)動(dòng)機(jī)和電路來幫助增加能量獲取。
　　
　　實(shí)驗(yàn)中所采用的材料近年來才開始被應(yīng)用于光伏領(lǐng)域，目前江教授和他的團(tuán)隊(duì)正在研究如何對其加以改進(jìn)，以駕馭更大的太陽能板，從而使凈能量獲取非常大化。
　　
　　江教授表示，他十分希望看到更多的太陽能裝置毫不費(fèi)力地追隨陽光，正如他所受到啟發(fā)的向日葵那樣。“這來源于大自然偉大的力量。”對于他的新理念，江教授這樣表示。（編譯：Kate）