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2012年太陽能行業(yè)十大前沿技術(shù)盤點（圖）

2012-12-14 10:14

　　NO.3 用鏡子捕捉陽光發(fā)電

　　關(guān)鍵字：鏡子聚光發(fā)電

　　發(fā)電并非是美國人羅杰·安吉爾的老本行，他在亞利桑那大學擔任天文學和光學教授，是光學界的先驅(qū)人物，也是玩弄鏡子的好手。他發(fā)明過一種制造望遠鏡的全新方法，制造出的鏡面面積龐大、成像精確；而現(xiàn)在，他又將這種聚集星光的技術(shù)稍加改進、用來聚集陽光，希望借此提高太陽能的利用率、從而降低成本。

　　安吉爾的發(fā)明，關(guān)鍵在于聚光；而聚光的關(guān)鍵，在于凹鏡。

　　安吉爾在亞利桑那大學有一間“鏡子實驗室”。在這里，他和同事制造出了一批長寬各為11英尺（約3.3米）的巨大鏡面，所使用的方法稱為“旋轉(zhuǎn)燒制法”。

　　如何制作表面積巨大的鏡面，一直是鏡子制造者面臨的難題。通過賦予鏡子蜂窩狀的中空結(jié)構(gòu)，安吉爾解決了這個問題。他將玻璃渣放入巨大的模具，再將模具放進巨大的旋轉(zhuǎn)爐內(nèi)加熱。當爐內(nèi)溫度達到攝氏1149度，玻璃熔成液態(tài)，并淌入模具。由于空氣在輕質(zhì)蜂窩狀結(jié)構(gòu)中循環(huán)，玻璃得以在短時間內(nèi)實現(xiàn)熱平衡。而他之所以選用旋轉(zhuǎn)爐，是因為在旋轉(zhuǎn)中，玻璃會自然形成拋物面、從而達到聚集光線的效果。

　　制造出這樣一面巨鏡需要一年時間，到現(xiàn)在，實驗室已經(jīng)造出了十幾面蜂窩巨鏡。利用這些鏡子，安吉爾已經(jīng)在大學里的一個廢棄游泳池內(nèi)，造出了一臺太陽能發(fā)電的原型機，這臺機器看起來有點像一個巨大的箱形風箏，一個白色鋼架托起一面方形巨鏡。鋼架安在一個轉(zhuǎn)塔上，能夠追蹤太陽的軌跡。為節(jié)約成本，用的是普通的窗玻璃，只是將一面涂以銀色、處理成了鏡子。鏡面內(nèi)凹，把陽光聚集在光伏電池上。聚集陽光，是為了讓太陽能電池在將光能轉(zhuǎn)化為電能時更加高效。據(jù)估計，這種設計至少可以反射日光中90％的能量，最高或可達98％。在整個設計中，只有追蹤太陽方位的轉(zhuǎn)塔是可以動的，裝置在運行中發(fā)出輕微“沙沙”聲，且不產(chǎn)生污染物。

　　目前為止，這臺原型機還只能發(fā)出幾千瓦的電能，但安吉爾指出，這些電能已經(jīng)可以投入實用：“你可以用它來給電動汽車充電。試想一下，開著由太陽能驅(qū)動的汽車在市內(nèi)漫游，那感覺應該相當不賴吧�！�