新的太陽能涂層將能源提高20%
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SunDensity是一家新興的太陽能鍍膜公司,已開發出一種用于太陽能電池板玻璃表面的濺射納米光學鍍膜,通過捕獲比標準電池更多的藍光,可將能源產量提高20%。該開發項目是美國太陽能產業研發界處于不同商業化階段的幾種增能或產能涂料之一。
總部位于波士頓的SunDensity首席執行官Nish Sonwalkar表示,專有的SunDensity光子智能涂層(PSC)由多層組成,利用局部表面等離子體共振(LSPR)將紫外線光子轉換為紅外。該涂層是通過磁控濺射在玻璃基板上,通過物理氣相沉積室產生等離子體將材料射到玻璃上。
作為開發過程的一部分,該公司利用羅切斯特大學的蔡司掃描電子顯微鏡,掃描多層波移技術上熱反應產生的具有特征的涂層納米粒子。
據Sonwalkar稱,SunDensity計劃在未來8到12個月內建立實驗室和中試涂料生產線。
9月,SunDensity通過Finger Lakes Forward Upstate Revitalization Initiative獲得了紐約州年度公司獎和100萬美元的投資。
美國紐約州的Luminate競賽由NextCorps管理,NextCorps據說是世界上最大的業務,為專注于光學、光子學和成像技術的初創公司提供加速服務。
商業化戰略合作
該公司最近達成了一些戰略合作,將其產品推向商業階段。今年4月,SunDensity與總部位于波士頓的PVD Products合作,為肖特玻璃公司改進了涂層,從而創建了長通濾光片。
SunDensity將與納米動力研究實驗室(NPRL)實驗室合作,模擬涂層的太陽能特性并收集數據。該公司還將利用半導體和微系統制造實驗室(SMFL)和NPRL實驗室繼續開發針對客戶特定配方的涂料。
SunDensity還已經與Singulus Technologies簽署了一份諒解備忘錄,該備忘錄位于德國美因河畔的卡爾,旨在為涂層構建定制的在線濺射系統。該系統將在SunDensity的新研究機構中實施。但是,該公司還在評估其他潛在地點,包括伊士曼柯達(Eastman Kodak)研究中心,以建立研發濺射系統和其他光學儀器。
其他太陽能涂料的進展
多年來,許多研發公司一直在尋求開發易于應用的太陽能涂料。
根據太陽能行動聯盟的說法,“太陽能涂料,也稱為光伏涂料,聽起來確實像是!這是一種涂料,你可以把它涂在任何能從太陽吸收能量并將其轉化為電能的表面。這種涂料本質上就是普通涂料,但是其中懸浮著數十億片光敏材料,這種材料可以將典型涂料轉化為超級節能涂料。”
太陽能涂料商業應用的一個關鍵是產品的相對效率。
太陽能涂料的利用率從3%到8%不等,基本上就是這項技術所能捕捉到的太陽光能量的百分比。如果一種特定類型的太陽能涂料的效率為5%,則意味著它只能捕獲全部可用太陽能的5%。相比之下,傳統的硅太陽能電池板的效率約為18%。據太陽能行動聯盟稱,大多數專家一致認為,太陽能技術必須超過10%的效率才能可行。
正在開發的其他太陽能玻璃涂料包括位于紐約維斯塔爾的SolarWindow Technologies的太陽能玻璃涂料,這是一家玻璃和塑料透明發電涂料的開發商。
“僅幾周前,我們展示了我們最大、最透明的太陽能玻璃窗,該窗格通過陽光和室內人工光發電”,該公司首席執行官Jay Bhogal在十月份的一份聲明中說。
太陽能涂料可發電,可在自然光、人工、低光、陰影和反射光條件下發電。
該公司指出,該涂料和技術可用于在建筑物的外墻、陽臺欄桿、幕墻,、天窗和遮陽系統以及汽車、卡車、船舶和飛機應用以及消費品和軍事用途上。目前,該公司的技術部已擁有90多個已獲批和正在處理的商標和專利申請。
美國科羅拉多州戈爾登的國家可再生能源實驗室正在進行的另一個研究項目涉及使用鈣鈦礦晶體來制造相當于太陽能電池板的液體,可以將其噴涂到許多基材上。
Cypris Materials是獲得加利福尼亞可持續能源企業家發展計劃(CalSEED)計劃資助的一個太陽能涂料項目,該項目為建筑環境開發可噴涂的太陽能反射涂料,以降低冷卻成本,提高能源效率并降低溫室氣體排放。他們正在重塑色彩,以消除有毒的著色劑,并通過其光子涂料技術解鎖高性能的光學涂層。
CalSEED為加州能源委員會(CEC)批準的創新清潔能源概念提供資金。
同樣,惠靈頓維多利亞大學化學與物理科學學院正在開展一個項目,開發可替代太陽能電池板的太陽能涂料。
這種涂料被設計用于建筑物的屋頂,以更好地吸收使用太陽能為房屋供電所需的光線。
該項目的研究人員Nathaniel Davis說:“涂料中含有吸收和發射光線的發光分子,將陽光引導到太陽能電池板上。”
與目前可用的更大、更昂貴的太陽能電池板不同,該大學的解決方案將涉及僅涂一層油漆,并在手指的寬度范圍內縮小太陽能電池板的邊框。
研究人員在最近發表的一份聲明中說,屋頂涂料和小面板的組合旨在產生足夠的電能來為房屋提供足夠的電力。
除了提高能量或產生能量的涂層之外,在減少污染的太陽能玻璃涂層方面正在進行許多工作。
在這些努力中,亞利桑那州立大學的一家初創公司Swift Coat開發了一種新的真空沉積方法,可以在不同類型的表面(包括太陽能電池板)上噴涂基于TiO2的納米分子。
太陽能涂料市場的擴大
太陽能電池板和電子屏幕的功能性玻璃涂料的全球市場正在迅速擴大。
根據《財富商業見解》(Fortune Business Insights)最近的一份報告,到2027年底,全球智能玻璃市場規模預計將達到158億美元。
“在低成本、高效率產品的研發方面不斷增加的投資預示著市場的增長,”分析師認為。

