2024年法國昂熱國際環保展覽會，提高太陽能電池板的效率。自 20 世紀 70 年代發明以來，發光太陽能聚光器 (LSC) 一直致力于通過使用發光材料陽光轉換并聚集到光伏電池上來優化太陽能捕獲。與依賴鏡子和透鏡的傳統聚光器不同，LSC 可以捕獲漫射光，并已用于建筑一體化光伏發電等應用，其半透明和彩色特性提供了美觀的好處。擴大LSC以覆蓋大面積面臨著挑戰，包括波導中光致發光（PL）光子的自吸收。為了克服這些限制，日本立命館大學的研究人員提出了一種創新的“葉子LSC”模型，有望改善光到光伏電池的收集和傳輸。
“LSC 葉子”的概念：仿生方法葉子 LSC 設計通過使用更小的互連發光組件來解決可擴展性問題，其功能就像樹上的葉子一樣。正如能源光子學雜志 (JPE) 所報道的，這種創新配置包括發光板放置在中央發光光纖周圍，發光板的側面面向光纖。這種布置允許入射光子被板轉換成 PL 光子。然后這些光子穿過光纖并在其末端被光伏電池收集。為了提高效率，透明光導多根光纖連接到單個光伏電池，有效增加LSC的入射表面積，同時減少由于自吸收和散射造成的光子損失。
這種 LSC 設計的模塊化方法具有多種優勢。通過減小各個模塊的橫向尺寸來提高光子收集效率。例如，方形 LSC 片的橫向長度從 50 毫米減少到 10 毫米，顯著提高了光子收集的效率。模塊化設計還可以輕松更換損壞的單元，并在可用時集成先進的發光材料。通過傳統平面 LSC 的技術（例如邊緣鏡和串聯結構）納入片狀 LSC 的設計，進一步提高了系統的效率。JPE 主編、科羅拉多大學博爾德分校工程和物理學教授、可再生和可持續能源研究所成員肖恩·沙欣 (Sean Shaheen) 表示：“這些結果展示了一種創造性的方法，推進了發光太陽能聚光器可有效地陽光引導至相鄰的光伏設備。通過受生物學啟發的進化設計與光學工程的改進相結合，作者提高了設備的效率，以滿足實際使用的需要。”
優化 LSC 中的光子收集可以為更靈活和可擴展的太陽能解決方案鋪平道路。這種能量收集方法可以改變太陽能聚光器的應用，使它們更加高效并適應從大型裝置到建筑集成系統的各種用途。隨著技術的進步，它有望顯著提高太陽能系統的性能，并為更可持續的能源解決方案做出貢獻。 “LSC leaf”創新代表著我們社會朝著更高效、更廣泛地利用太陽能邁出的重要一步。
展會時間及展會地點：2025年3月26日-27日-法國-昂熱-環保-(意向參展請點擊詢洽盈拓展覽專業展會顧問）
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