|风景园林网

美国大学借鉴向日葵的被动向日性提高电池效率

2012-08-23 08:32:14         来源:中国科学报     浏览次数:

  太阳东升西落,向日葵也会跟着从东向西转。随着太阳的移动,向日葵的每片花瓣都能尽可能多地获得阳光照射。这就是所谓的向日性。

  最近,这种自然现象引起了美国威斯康星大学麦迪逊分校的工程学教授江洪睿的兴趣,他试图让下一代太阳能系统模仿这种被动的向日性,从而吸收更多太阳能。在初步测试中,这种新型太阳能电池板效率提高了高达10%。

  实际上,现在的太阳能电池板也有一些通过追踪太阳位置获得了更高的效率,但基本都是采取GPS定位、马达驱动定位板等主动追踪模式,虽然可以获得更多的能量,但其本身也需要消耗能量。

  不同于此,江洪睿采取了一种被动的方式--利用特殊材料的特性使太阳能板被动地朝向阳光最充足的方向,无须发动机和电路,没有额外的能源消耗。

  他所使用的特殊材料就是液晶弹性体(LCE)和碳纳米管,前者在受热时会收缩,而后者可以吸收光线中大范围的波长。江洪睿表示:“碳纳米管可以吸收非常广泛的波长,从可视光到红外线,因此我们可以利用它使阳光直接成为驱动力。”

借鉴向日葵的被动向日性以提高电池效率

  在他的设计中,一面太阳能板配备了多个驱动器,每个驱动器都由一个LCE和多个碳纳米管组成。其中,碳纳米管围绕在LCE周围,随着吸收光线,碳纳米管逐渐升温,进而使LCE收缩,整个装置随之朝向阳光最强的方向弯曲。

  随着太阳的移动,驱动器会逐渐冷却并重新扩张,而新的驱动器会随着光线的聚焦收缩,导致装置再度向最强光的方向弯曲。因此,整个太阳能板可在白天发生180度的转向。“也就是说太阳去哪儿,太阳能板就跟着转向哪儿。”江洪睿说。

  江洪睿的设计发表在8月份的《先进功能材料》上,并入选了《自然》杂志“研究亮点”栏目。

  据悉,江洪睿设计中使用的材料近年来才出现,其团队一直努力提高材料性能,使之能够驱动更大的太阳能板。最终,江洪睿希望能看到这种太阳能板大规模出现在大型太阳能发电场中。

相关链接:

  日本科学家研制出首例转基因芒草

编辑:Nausica

凡注明“风景园林网”的所有文章、项目案例等内容,版权归属本网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权者,应在授权范围内使用,并注明“来源:风景园林网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。

相关阅读

没落的东海岸:美国滨海小镇的变迁

  黄昏薄暮,长岛海湾的上空经过一天的烈日炙烤,只剩下柔和的紫红。清秀高瘦的白鹭悠闲地在海滩上散步。海岸上,十余幢地中海风格的建筑打破了这份宁静。它如同一位历经沧桑的老人发出沉重的历史感,令人心生敬意。主楼【详细】

美国著名景观设计师如何改造枯燥的花园

  景观设计师霍华德·科恩回忆,在他最初漫步在弗吉尼亚州的大瀑布城时,业主要求他为这个项目创造一个“宏伟蓝图”。【详细】

美国费城的盆景与插花艺术展

  冬去春来,万象更新,让我们欣赏美国费城的一个盆景与插花艺术展。各式的盆景千姿百态,万紫千红,黄色的迎春花、高贵优雅的兰花、还有各式各样的艺术插花让我们更感受春天到来了!【详细】

美国塞米蒂国家公园美到令人窒息

  延时拍摄美国塞米蒂国家公园,11张美到令人窒息的画面!摄影师|科林·德莱汉蒂和谢尔登·尼尔尔。【详细】

Baidu
map