发光太阳能聚光器能让太阳能变得更便宜吗?

一个太阳能集中器正如它的名字所暗示的那样:它需要阳光这影响了很大的区域，并把它们聚集在一起。该系统最酷的部分是它不仅能集中阳光;它还会将阳光引导到一个非常特定的、更小的位置。

与太阳能跟踪器不同，太阳能集中器是固定的。传统设计的主要成分是塑料、染料分子和太阳能电池．各种染料分子被喷到一片塑料上。塑料的外缘是太阳能电池。

塑料和染料的结合就像一种波导．波导是任何能捕获信号的装置光然后将这些光波沿着一条路径移动到一个特定的目的地。在这种情况下，当光线照射到塑料上时，染料会吸收光线。太阳的能量因此被转移到染料上，导致这些分子中的电子跃迁到更高的能级。当电子回落到较低的能级时，染料分子将能量释放到塑料片上，在那里它被卡住了。这个过程叫做全内反射，光线可以从塑料中逃逸出来。它只是在物质中反弹，最终到达外表面。在外表面，太阳能电池正在等待吸收光线并产生能量电．

太阳能聚光器不需要冷却系统，也没有活动部件，这使得它比太阳能跟踪器便宜。不过，传统的设计有一个缺点。当光能在塑料中反弹时，它有时会被染料分子重新吸收，最终以热量的形式释放出来。这样一来，这些能量就无法进入太阳能电池。

麻省理工学院(MIT)的研究人员对该系统做了一些主要的改变，使其更高效，甚至更便宜。他们称之为发光太阳能集中器(LSC)。首先，他们把塑料换成了玻璃。玻璃更容易制造，它在应用方面开辟了一些新的可能性——稍后会详细介绍。他们还添加了一种新元素，可以消除再吸收的能量损失。

LSC由涂有染料颗粒的玻璃片组成。它基本上和旧的塑料版本一样，除了增加了两个东西。首先，将一种叫做三(8-羟基喹啉)的铝添加到染料分子混合物中。这些铝分子使染料以染料无法吸收的频率发射光波。这样，当光线到达玻璃边缘的太阳能电池时，就不会因为再吸收而损失掉。

在这个系统中，与传统的太阳能电池板相比，10倍多的阳光照射到电池板上转化为电能。经济学家]。每个太阳能电池都暴露在更多的阳光下，这意味着需要更少的硅电池，成本也会大大降低。

有多深?研究人员并没有给这种产品标价，但它肯定比太阳能追踪器便宜。随着效率的提高，它每一美元产生的电力也将超过你现在在人们屋顶上看到的太阳能电池板。在现有的太阳能电池板系统上进行改造，发光太阳能聚光器可以提高50%的效率[来源:《科学日报》]。然而，到目前为止，该产品最令人惊叹的方面来自于玻璃的使用:通过用这些LSCs制作窗户，让阳光进入我们的家庭和办公室的玻璃也可以产生我们运行这些空间所需的电力。

不过，我们还没有完全做到这一点。让这些太阳能窗户进入我们家庭的最大障碍是寿命。事实上，LSC原型机只能使用3个月。麻省理工学院的研究小组正在努力使面板保持稳定，人们期望这种类型的设备能够使用10年左右。但这已经非常接近了——我们可以期待在三年内可以销售发光太阳能聚光器[来源:MIT]。

更多关于发光太阳能聚光器和太阳能发电的信息，请查看下一页的链接。