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俄羅斯發明“熒光玻璃”來提高太陽能光電轉換效率

發布時間:2017-06-02 瀏覽量:965 來源:能源科技
熒光玻璃
 
  基于硅晶體的光伏板并不能吸收全部波長的太陽光,這是限制光電轉換效率的重要因素,也是各國科學家們集中研究的熱點。日前,俄羅斯圣彼得堡國立研究大學成功研制一種出新型熒光玻璃材料,可以吸收紫外線發出可見光,進而可以提高太陽能電池板的使用效率和壽命。
 
  該項目的技術負責人尤金說:“目前熒光玻璃產品的紫外線轉化效率可以達到30%,近期我們進行優化開發的熒光玻璃能進一步使光通量增加2倍,這種性能的玻璃已經具有實際應用的價值”。
 
  除了增加光電轉換效率以外,使用熒光玻璃制造發光二極管(LED)也將為照明設備性能提升一大。目前為了得到白光,生產者都是在藍色LED上涂上黃色熒光粉,這樣混合顏色以給出接近白色的光,然而在這樣的設備中,顏色是失真的。此外,由于LED工作時頻繁過熱,聚合物開始降解而導致熒光體很快就會失效。白色熒光玻璃的發明解決了這一難題。首先玻璃不會受高溫和惡劣的天氣條件的影響,并且科學家通過特殊的制造工藝,使熒光顆粒嵌入到玻璃中,這樣就確保了材料的耐久度及色彩的真實度。納米光學研究所所長尼古拉·尼卡諾羅夫說:“使用發光玻璃的照明裝置可以安裝在體育場館,公路,機場,音樂廳。現在的LED需要每六個月更換,如果使用我們開發新技術進行生產的產品,其使用壽命將延長十倍,從而顯著降低照明設備的成本”。
 
熒光玻璃
 
  對于工業產品來說,材料的易獲得性是它的另一個優勢。玻璃在1500攝氏度熔化,然后可以進行模制加工。為了讓它在紫外線下發生熒光,要引入銀離子,并將它分成特定尺寸的簇。引入銀離子的過程是通過離子交換實現的:將玻璃浸在320℃的銀鹽熔體中,然后銀離子穿透玻璃與鈉離子進行置換,因此在玻璃表面幾微米處會有一層高濃度的銀離子。離子交換技術已經被廣泛應用于生產智能手機屏幕(著名康寧Gorilla玻璃)或香檳酒瓶的硬化等方面。這也是本產品能夠降低大規模制造成本的重要保證。

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