混合系统的设计 以获取全光谱的太阳能

一个新的概念可以带来高效的太阳能，它结合了三种技术，将光谱的不同部分转换成太阳能，并在日落后储存能量使用。

将这些技术结合起来，可以利用和储存比单独使用任何一种技术更多的阳光光谱。

普渡大学电气和计算机工程学院的助理教授彼得·伯梅尔说：“采用混合方法采集全光谱的阳光，可以提高效率，降低发电成本，提高电网的兼容性。””我们的想法是使用目前大部分存在的技术，但以一种创造性的方式将它们结合起来，使我们能够获得比通常更高的效率。

该方法结合了太阳能光伏电池，将可见光和紫外线转化为电能，将热量转化为电能的热电装置，以及发电的汽轮机。热电装置和汽轮机将由热收集和储存的热量驱动，使用镜子将阳光聚焦到新设计的“选择性太阳能吸收器和反射器”上。

他说：“这是一个光谱选择系统，因此能够有效地利用尽可能多的光谱。“热储能使发电时间有很大的灵活性，因此系统可以在日落后产生数小时的电力，提供一整天的一致的电力来源。”

这项研究的结果在一篇提前在网上发表日期为8月15日的论文中有详细说明，该论文预定在未来一期的《能源与环境科学》杂志上发表。

混合系统的设计是为了满足一天中不同时间不断变化的电力需求。

贝梅尔说：“通常情况下，美国家庭一夜之间的使用率很低，然后需求在早晨大幅上升，白天略有下降，然后在下午5点左右上升。”“光伏发电在白天与负载非常匹配，但在峰值时不匹配。所以我们的想法是储存能量只需几个小时，这样可以帮助你解决尖峰需求的时间。”

理想情况下，该系统可以实现50%以上的效率使用现实材料，而仅光伏电池的31%。

新的选择性太阳能吸收器和反射器是这种方法的关键，并将发挥两个关键作用：通过反射可见光而吸收近红外光子来提高效率，并提高储存的热量的温度，然后在一天中需要时将其用作电能。

为了验证整个系统的理论设计，仍然需要进行实验研究。

伯梅尔说：“我认为这种混合方法是可行的。“原则上，我们理解需要做什么，但我们需要做实验，以验证组件和整个系统。”

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