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在铝箔上生长纳米柱可制造太阳能电池 集成吊顶国家标准将发布

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-07-08  来源:互联网  作者:云筑网  浏览次数:721
核心提示:本报讯美国研究职员开发出一种新型太阳能电池技术,这种太阳能电池可通过在铝箔上生长直立的纳米柱来制成,将整个电池封装在透明的胶状聚合物内后就能制作出可弯曲的太阳能电池,费用低于传统的硅太阳能电池。

本报讯美国研究职员开发出一种新型太阳能电池技术,这种太阳能电池可通过在铝箔上生长直立的纳米柱来制成,将整个电池封装在透明的胶状聚合物内后就能制作出可弯曲的太阳能电池,费用低于传统的硅太阳能电池。

  领导此项研究的美国加州大学电气工程和计算机科学教授阿里·杰威表示,与传统硅和薄膜电池相比,纳米柱技术可使研究职员使用更为廉价和低质的材料。更重要的是,该技术更适于在薄铝箔上制作出可卷曲的太阳能电池板,从而降低了制造费用。一旦获得成功,其生产费用将可低至单晶硅太阳能板的1/10。

  这种太阳能电池是通过将统一的500纳米高的硫化镉嵌入碲化镉薄膜中制成的,这两种材料均是薄膜太阳能电池中经常使用的半导体。杰威及其同事在《自然·材料》上发表的报告称,此种电池将光能转换为电能的效率可达6%。此前,也有科学家使用了这种立柱设计思想,但其办法较为昂贵,且光电转换效率不到2%。

  在传统太阳能电池中,硅吸收光并产生自由电子,这些电子必须在受困于材料的缺陷或杂质前到达电路。这就要求使用极为纯净、昂贵的晶体硅来制造高效光伏装置。

  纳米柱就承担了硅的职责,纳米柱周围的材料吸收光并产生电子,纳米柱将其运送到电路。这种设计以两种方式来提高效率:紧密封装的纳米柱捕捉柱间的光,帮助周围的材料吸收更多的光;电子以非常短的距离穿越纳米柱,因此没有太多的机会受困于材料的缺陷。这意味着可以使用低质量的廉价材料。

  有科学家使用不一样的纳米结构来制作这种太阳能电池。比如,哈佛大学化学教授查尔斯·里波尔研发了一种包含硅芯和同心硅层各异的纳米线;加州大学伯克利分校的杨培东则开发出了带有氧化锌纳米线的染料敏化太阳能电池。这些纳米线太阳能电池的光电转换效率已达到了4%。

  杰威及其同事制作的纳米柱电池首次使用经氧化处理的铝箔,创建出呈周期性分布的200纳米宽小孔,这些小孔作为硫化镉晶体直立生长的模板。然后,对碲化镉和顶端电极饰以铜和金的薄膜。它们通过一块玻璃板和电池相连,或是将其顶端投入聚合物溶液使其弯曲。

  乔治亚理工学院的材料学和工程学教授王中林评价说,将纳米材料工程设计与制造柔性可弯曲高效太阳能电池的各种软基板技术集成在一起,这是一个令人兴奋的进展。美国国家可再生能源实验室负责太阳能电池研究的物理化学家阿瑟·诺兹克则表示,这种电池要与由硅、碲化镉和其他材料制成的柔性薄膜太阳能电池进行竞争,其卖点可能不在于其柔性,而是费用优势。

  目前,研究职员正在探索使用可提高转换效率的材料。例如,顶端的铜—金层现在仅有50%的透明度,如果可让所有的光都透过,其效率就可增加一倍。因此,研究职员正计划使用像氧化铟这样的透明导电材料。另外,利用其他半导体材料作为纳米柱及其周围材料也在研究职员的考虑之中,这样的制作工艺能适于更广范围的半导体材料,其他材料组合亦可能会提高效率,更重要的一点则是可以避免镉的毒性问题。

随着我国居民居住条件的不断改善,人们对卫浴空间的需求正由单一的洗浴逐步向舒适、节能、安全、美观的全方位体验转变。于是,外观简洁、功能全面的“卫浴集成吊顶”成为了当前家庭卫浴装修的趋势之选。但近年来,市场上部分厂家单纯关注产品的色彩、纹样等外观设计,而忽视了卫浴集成吊顶中较为重要的电气产品部分,产品的环保、节能无法保证,并给顾客带来了一定的安全隐患。

  在此背景下,全国家用电器标准化技术委员会联合杭州奥普电器有限公司等多家专业卫浴设备生产厂家,共同起草了《家用和类似用途的吸顶式多功能卫浴装置》(卫浴集成吊顶)国家标准。这也标志着卫浴集成吊顶行业将在龙头企业的带领下,进入产品、技术、服务及品牌的全面整理时期。

  据悉,本次制定的国家标准针对材料、性能等方面进行了量化考核,并使得电器产品更环保节能,真正让顾客使用上既安全又舒适的卫浴集成吊顶产品。

  以国家标准打造卫浴集成吊顶的领先高度

  在标准起草过程中,国内多家知名卫浴设备生产厂家一致认为,需要对卫浴集成吊顶的多项指标、特别是电气类部件的技术参数做严格要求。整个卫浴设备制造业对电气技术的高度重视,其实正是对顾客舒适安全的使用体验、对自身品牌建设的高度负责。

  “目前市场上的一些集成吊顶厂家,选用劣质电器产品来组装铝合金吊顶上的电器功能模块,而且使用金属支架与金属龙骨连接安装的不规范方式,这非常容易发生吊顶整体带电的漏电事故,给洗浴带来极大的安全隐患。”本次国家标准起草工作组组长单位——杭州奥普电器有限公司的产品部负责人表示,“选卫浴集成吊顶,电器是关键。顾客一定要认准专业、安全的卫浴集成吊顶产品。”

  据了解,奥普电器自1993年成立以来,先后参与了红外泡、室内加热器、风扇等产品的国家标准起草和修订工作,并以组长单位的身份,参与制定了浴霸产品的国家标准。本次,奥普再一次作为组长单位参与到卫浴集成吊顶国家标准的制定工作中,是奥普自身强大研发能力的充分印证,也意味着奥普的产品已经代表了当前卫浴集成吊顶领域的较高科技含量和工艺水准。

  全国家用电器标准化技术委员会的相关负责人指出,本次国家标准的制定,将为顾客供应一个衡量产品品质好坏的权威标准,同时也将大大地打击市场上欺骗顾客的假冒伪劣产品,有效地遏制一些坑害顾客的产品出现,让顾客的权益得到较大限度的保护。

  全面领跑国家标准奥普推出BESS卫浴电气化系统

  在国家标准紧张制定的同时,卫浴行业的领军品牌奥普同步推出了其较新研发的BESS卫浴电气化系统。据奥普方面介绍,这套系统使用了奥普独有的多项专利技术,超越了传统集成吊顶产品的固有模式,实现了集成吊顶在形态、功能、外观等多方面的重大创新,能够为顾客供应超越国家标准,安全、节能、舒适的洗浴体验。

  全新推出的奥普BESS卫浴电气化系统,以高度集成的系统设计,为传统电机带来了结构上的彻底改变,实现了取暖、换气、吹风三大功能集中共用同一主机,即一个蜗壳一个电机就可满足不一样的功能需求。高度集成的系统性,让集成吊顶中的各个功能得以随心控制,不仅节约了用料,而且效率得到了提高,其闭合系统内的有机联系,可在相同功率下,将温暖从沐浴区扩展到整个卫生间,即使寒冬季节,走出沐浴区穿衣也不会感觉寒冷。

  奥普BESS卫浴电气化系统以科学合理的适配组合,打破了传统集成吊顶外观只有一种标配方案的模式:在扣板适用方面,这套系统能够与各种材质、形状、款式、风格的扣板相互匹配;在功能模块的选配方面,奥普卫浴电气化系统实现了随心选择、随心组合,其超凡的适配组合性,能够根据顾客的爱好及需求,搭载出多样的外观造型,让上层空间得以完美勾勒。

  BESS系统独有的复式加热内循环技术,改变了原来的冷空气隔层循环模式,其原理是把隔层下方已经加热的空气进行重复加热,不仅成倍提高了加热取暖的效率,而且取得了明显的环保节能效果。由于这项技术使用了封闭式的大循环系统,相比以往的小循环系统,拉开了进风与暖风的出口距离,让风暖的效率性大大提高,也有效扩展了沐浴空间内的取暖范围。

  同时,奥普BESS卫浴电气化系统还拥有强效的通风功能,通过使用160mm超大号风轮和120mm风口直径,风量由150立方/小时增加到240立方/小时,大幅度提高了换气能力,而独特的蜗壳空心壁结构设计,又有效降低了噪音。1米长的有效热风管道和1.5米长的有效吹风管道,确保了卫浴空间内空气的流通;创新的单独吹风口设计,能够满足人们在夏日洗浴、如厕时的吹风、降温需求。

  高度的集成系统不仅仅让各个功能在同一主机上得以全面系统地整理,相比多个主机同时运行的情况,也大大减轻了卫浴上层空间的重力负担,更轻更安全;奥普卫浴电气化系统实现了材料的较大利用率,特别是背后的布线形式简单明了,改变了以往电线多、布线乱的现象,有效避免了因潮湿空间造成的短路,大大消除了安全隐患。

  如果说奥普“浴霸”直接推动了浴室装修的靠前次革命,那么基于BESS卫浴电气化系统的奥普“卫浴集成吊顶”将引发卫浴空间的第二次革命,浴室电气技术的进步,对顾客的洗浴体验、浴室装修风格都将带来深远的影响。

  卫浴集成吊顶作为一个新兴的市场,发展之初便在行业协会的协调和领军企业的参与下着手制定统一的国家标准,这无疑对加大行业协会监管、促进行业自律有着积极的意义。而在标准起草过程中,奥普等知名品牌体现出的对技术的严苛要求,更让我们看到整个卫浴行业不断创新求变、提高产品竞争力,以科技关爱顾客权益的可敬精神。

 
关键词: 铝箔集成吊顶
 
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