SunDensity是一家新兴的太阳能镀膜公司,已开发出一种用于太阳能电池板玻璃表面的溅射纳米光学镀膜,通过捕获比标准电池更多的蓝光,可将能源产量提高20%。该开发项目是美国太阳能产业研发界处于不同商业化阶段的几种增能或产能涂料之一。
总部位于波士顿的SunDensity首席执行官Nish Sonwalkar表示,专有的SunDensity光子智能涂层(PSC)由多层组成,利用局部表面等离子体共振(LSPR)将紫外线光子转换为红外。该涂层是通过磁控溅射在玻璃基板上,通过物理气相沉积室产生等离子体将材料射到玻璃上。
作为开发过程的一部分,该公司利用罗切斯特大学的蔡司扫描电子显微镜,扫描多层波移技术上热反应产生的具有特征的涂层纳米粒子。
据Sonwalkar称,SunDensity计划在未来8到12个月内建立实验室和中试涂料生产线。
9月,SunDensity通过Finger Lakes Forward Upstate Revitalization Initiative获得了纽约州年度公司奖和100万美元的投资。
美国纽约州的Luminate竞赛由NextCorps管理,NextCorps据说是世界上最大的业务,为专注于光学、光子学和成像技术的初创公司提供加速服务。
商业化战略合作
该公司最近达成了一些战略合作,将其产品推向商业阶段。今年4月,SunDensity与总部位于波士顿的PVD Products合作,为肖特玻璃公司改进了涂层,从而创建了长通滤光片。
SunDensity将与纳米动力研究实验室(NPRL)实验室合作,模拟涂层的太阳能特性并收集数据。该公司还将利用半导体和微系统制造实验室(SMFL)和NPRL实验室继续开发针对客户特定配方的涂料。
SunDensity还已经与Singulus Technologies签署了一份谅解备忘录,该备忘录位于德国美因河畔的卡尔,旨在为涂层构建定制的在线溅射系统。该系统将在SunDensity的新研究机构中实施。但是,该公司还在评估其他潜在地点,包括伊士曼柯达(Eastman Kodak)研究中心,以建立研发溅射系统和其他光学仪器。
其他太阳能涂料的进展
多年来,许多研发公司一直在寻求开发易于应用的太阳能涂料。
根据太阳能行动联盟的说法,“太阳能涂料,也称为光伏涂料,听起来确实像是!这是一种涂料,你可以把它涂在任何能从太阳吸收能量并将其转化为电能的表面。这种涂料本质上就是普通涂料,但是其中悬浮着数十亿片光敏材料,这种材料可以将典型涂料转化为超级节能涂料。”
太阳能涂料商业应用的一个关键是产品的相对效率。
太阳能涂料的利用率从3%到8%不等,基本上就是这项技术所能捕捉到的太阳光能量的百分比。如果一种特定类型的太阳能涂料的效率为5%,则意味着它只能捕获全部可用太阳能的5%。相比之下,传统的硅太阳能电池板的效率约为18%。据太阳能行动联盟称,大多数专家一致认为,太阳能技术必须超过10%的效率才能可行。
正在开发的其他太阳能玻璃涂料包括位于纽约维斯塔尔的SolarWindow Technologies的太阳能玻璃涂料,这是一家玻璃和塑料透明发电涂料的开发商。
“仅几周前,我们展示了我们最大、最透明的太阳能玻璃窗,该窗格通过阳光和室内人工光发电”,该公司首席执行官Jay Bhogal在十月份的一份声明中说。
太阳能涂料可发电,可在自然光、人工、低光、阴影和反射光条件下发电。
该公司指出,该涂料和技术可用于在建筑物的外墙、阳台栏杆、幕墙,、天窗和遮阳系统以及汽车、卡车、船舶和飞机应用以及消费品和军事用途上。目前,该公司的技术部已拥有90多个已获批和正在处理的商标和专利申请。
美国科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室正在进行的另一个研究项目涉及使用钙钛矿晶体来制造相当于太阳能电池板的液体,可以将其喷涂到许多基材上。
Cypris Materials是获得加利福尼亚可持续能源企业家发展计划(CalSEED)计划资助的一个太阳能涂料项目,该项目为建筑环境开发可喷涂的太阳能反射涂料,以降低冷却成本,提高能源效率并降低温室气体排放。他们正在重塑色彩,以消除有毒的着色剂,并通过其光子涂料技术解锁高性能的光学涂层。
CalSEED为加州能源委员会(CEC)批准的创新清洁能源概念提供资金。
同样,惠灵顿维多利亚大学化学与物理科学学院正在开展一个项目,开发可替代太阳能电池板的太阳能涂料。
这种涂料被设计用于建筑物的屋顶,以更好地吸收使用太阳能为房屋供电所需的光线。
该项目的研究人员Nathaniel Davis说:“涂料中含有吸收和发射光线的发光分子,将阳光引导到太阳能电池板上。”
与目前可用的更大、更昂贵的太阳能电池板不同,该大学的解决方案将涉及仅涂一层油漆,并在手指的宽度范围内缩小太阳能电池板的边框。
研究人员在最近发表的一份声明中说,屋顶涂料和小面板的组合旨在产生足够的电能来为房屋提供足够的电力。
除了提高能量或产生能量的涂层之外,在减少污染的太阳能玻璃涂层方面正在进行许多工作。
在这些努力中,亚利桑那州立大学的一家初创公司Swift Coat开发了一种新的真空沉积方法,可以在不同类型的表面(包括太阳能电池板)上喷涂基于TiO2的纳米分子。
太阳能涂料市场的扩大
太阳能电池板和电子屏幕的功能性玻璃涂料的全球市场正在迅速扩大。
根据《财富商业见解》(Fortune Business Insights)最近的一份报告,到2027年底,全球智能玻璃市场规模预计将达到158亿美元。
“在低成本、高效率产品的研发方面不断增加的投资预示着市场的增长,”分析师认为。