美科学家研发光伏窗户，太阳能利用的再度突破

关于太阳能电池应用在建筑上的探讨，已经有几十年的历史，其中最为人们所关注的则是薄膜太阳能电池。然而，有的科学家则另辟蹊径，直接从窗户本体寻找答案。

据科技媒体 Phys 报道，美国明尼苏达大学的科学家团队发明了一种基于发光太阳能集中器(LSC)的光伏窗户，它充分利用硅纳米粒子的光学特性，只需在玻璃上植入硅纳米粒子，就能实现太阳能发电。


能吸收太阳能的窗户，也叫光伏窗户，是可再生能源技术的前沿领域。光伏窗户能充分挖掘建筑的潜力，在不破坏建筑美感的同时，还能满足人们的能源需求。

科学家将硅纳米颗粒植入到 LSC 里，当太阳光线照射在窗户表面，LSC 能吸收太阳光线中的有效光线，并将光线反射到硅纳米粒子，从而吸收太阳能。

完整的过程也并不难理解。科学家通过使用等离子体反应堆生产硅纳米粒子，将硅晶体变为纳米级别的粉末状物质，其中，每一个粒子由约 2000 个硅原子组成。科学家将粉状的物质整合进一张薄膜，使之看上去像是一张柔韧性很强的的塑料片;还或者将粉状物质直接涂到物体表面。

主持该项研究工作的明尼苏达大学机械工程系教授 Uwe Kortshagen 对媒体表示，「我们将硅晶体缩小到纳米级别，此时，硅晶体的属性发生了改变，它变成了一个有效的光发射体。与此同时，它并不能吸收自己的冷发光。这种特性，使得硅纳米粒子成为 LSC 的理想材料。」

目前，该科学家团队表示这种光伏窗户能在较低成本下，实现光电转换效率超过 5%。至于能否顺利实现商用，还需看后续研发进展。

该项研究已发表在近期顶级科学期刊《自然》杂志光电版块。