能源修复：重新发明太阳能电池阵

太阳能市场一直火爆。在美国，太阳能市场在过去五年中增长了 600%，2012 年安装量达到 3,313 兆瓦。今年三月，七个太阳能项目为美国电网增添了唯一新的公用电力。但太阳能目前还不具备成本竞争力。要弥补最后的差距，需要在提高效率的同时降低成本。

戏剧性的重新想象

锥形太阳能电池板

即使是光伏 (PV) 电池板，也存在阳光过多的问题——当电池过热时，它们的效率就会降低。V3Solar 使用 Spin Cell（一种漂浮在磁铁上的锥形阵列）解决了这个问题。由特制透镜制成的外锥将阳光带聚集在覆盖有 PV 电池的内锥上。电池捕获光能，但在热能传递之前旋转离开。这种持续冷却意味着 V3Solar 可以使用比其他聚光系统更便宜、耐热性更低的材料。

为什么不？计划

用太阳能织物覆盖地球

在每一卷布料中嵌入太阳能电池是否会减少我们对化石燃料的消耗？值得一试。桑迪亚国家实验室的研究员、2012 年 PopSci“杰出十人”奖获得者 Greg Nielson 开发了一种太阳能闪光剂，可以将几乎任何表面变成电源。灰尘大小的电池簇（直径小至 250 微米）可以并入标准光伏面板，使其效率加倍，也可以并入包袋和衣服的材料中。

太阳能时装也是纽约 Pvilion 公司的未来目标，该公司生产用于大规模商业应用的发电织物。其柔性面板的效率可以与刚性面板相媲美，但更容易被改造成电动汽车充电站的顶棚等结构。Pvilion 工程师目前正在设计佛罗里达州的一座有顶人行天桥和纽约市一栋建筑的窗帘——在这两种情况下，织物都将为整个建筑提供照明——以及为伦敦新美国大使馆设计 124,000 瓦的太阳能立面膜。

回归自然的解决方案

模拟植物的阵列

聚光太阳能发电厂通常使用重型钢制驱动器和马达将太阳光从一排排巨型镜子（称为定日镜）引导到中央塔上。总部位于旧金山的 Sunfolding 公司想出了一种更便宜的方法来完成这项工作。受植物利用内部压力的微小变化向太阳倾斜的启发，工程师们设计了 Sunfolding 的定日镜，利用压缩空气来旋转到位。这种微型驱动系统由塑料制成，可以批量生产，成本仅为传统型号的五分之一。

贮存

超越电池

为了提供稳定的电力，可再生能源系统需要储存——一个暂时卸载电子的地方。压缩空气储能设施的使用寿命比电网规模的电池长得多。它们利用非高峰时段产生的电力将空气压缩到地下洞穴中，然后在需求高时通过涡轮机释放以发电。LightSail Energy 通过设计适合集装箱的空气储存罐，使该过程变得移动化和模块化。此外，该公司还利用水来捕获废热并提高效率。