2025/09/05
圖文引用自：www.techritual.com
中國的研究團隊成功研發出一種透明、無色且單向的太陽能聚光器，這種聚光器可以直接塗覆在標準窗戶玻璃上，能夠在不改變窗戶外觀的情況下收集陽光。這項創新是由南京大學的研究團隊在江蘇省設計的，利用了具有亞微米橫向周期性的膽甾液晶（CLC）多層結構。這種獨特的衍射型太陽能聚光器（CUSC）能夠選擇性地將陽光引導至窗戶邊緣，並在該處安裝光伏（PV）電池。研究團隊的成員張德偉博士表示，通過對膽甾液晶薄膜結構的工程設計，該系統能夠選擇性地衍射圓偏振光，並在陡角下將光引入玻璃波導中。
這種新型的CUSC在能量收集方面表現出色，與傳統的發光或散射型聚光器相比，後者常常面臨視覺失真、效率低下及擴展性差等問題，這種新型的聚光器提供了寬帶、偏振選擇性衍射和高效的波導功能，同時保持了完全的視覺清晰度。張博士透露，該設備的平均可見透過率約為64.2%，色彩呈現指數達到91.3%。他表示，這使得在邊緣收集的入射綠光能量達到38.1%。這些光學特性意味著該塗層可以在保持玻璃清晰和自然外觀的同時，生成清潔能源，確保窗戶在外觀上與普通玻璃無異。
研究團隊強調了系統的卓越擴展性。模擬顯示，標準的6.5英尺寬（約2米寬）CUSC窗戶可以將陽光集中至其正常強度的50倍，從而顯著提升其能源收集潛力。這種性能水平能夠使得所需的光伏電池面積減少多達75%，降低材料成本，並為能源高效建築的新設計可能性打開大門。團隊進行的實驗表明，一個直徑為1英寸的原型能在陽光下直接驅動一個10毫瓦的風扇。此外，該系統也兼容高性能的光伏電池，如砷化鎵（GaAs），這是一種能提高整體功率轉換的化合物半導體。…
