Windows, здатний генерувати електроенергію практично реальністю

Дослідники з Університету Міннесота та Університету Бікокка приймали крок ближче до появи вікон, які можуть ефективно поглинати сонячну енергію завдяки наночастинок хай-тек кремнію.

Дослідники створили технологію побудови наночастинок кремнію в так звані ефективні люмінесцентні сонячні концентратори (LSCS). Ці хаби є ключовим елементом для створення вікон, які можуть ефективно збирати сонячну енергію. Як світло проходить через їх поверхню, бажані частоти світла розтоплюються всередині і спрямовані на краї, де починають працювати невеликі сонячні клітини, які захоплюють сонячну енергію.





Дослідження опубліковано в науковому журналі Nature Photonics.

Вікна, які збирають сонячну енергію, називають фотоелектричні вікна. Вони є наступним кроком у галузі відновлюваних енергетичних технологій, оскільки вони мають великий потенціал для значного збільшення поверхні будівель, придатних для виробництва електроенергії, не впливаючи на їх зовнішній вигляд, що особливо важливо для великих міст. Фотоелектричні вікна не вимагають ніяких об'ємних додаткових несучих конструкцій і не виділяють будь-яким незвичайним на тлі каркасу.

Ідея сонячних концентраторів і сонячних батарей, інтегрованих в будівлі, розроблені, є основною темою протягом десятиліть, але це дослідження відрізняється однією ключовою точкою: наночастиками кремнію. У разі попереднього розвитку, або занадто рідкісних і дорогих, або токсичних речовин, таких як кадмій і свинець. Кремнієвий є нетоксичним. Також працює більш ефективно за рахунок поглинання світла на різних довжинах хвиль. Однак кремній у своїй звичній об'ємній формі не прозорий.

Таким чином, вчені у своїй лабораторії знизили розмір кристалів кремнію на кілька нанометрів, тобто близько десяти тисяч діаметра людського волосся. З такими розмірами властивості кремнію змінюється, і це стає ефективним світловим випромінювачем з важливою властивістю - він не поглинає власних світанок.





Це ключова особливість, яка робить наночастинки кремнію, ідеально підходить для використання в LSCS.

Дослідники стверджують, що оптичні характеристики наночастинок кремнію та їх наближена сумісність з промисловими полімерними LSCS є способом створення ефективних фотоелектричних вікон, які можуть поглинати більше 5% енергії сонця на надзвичайно низькій вартості. Силіконові наночастинки утворюються при високотехнологічному процесі з використанням плазмового реактора і утворюються в порошок.

Кожна частинка складається з менш ніж двох тис. атомів кремнію. Порошок перетворюється в розчин, а потім додається в полімер: як гнучкий лист пластикового матеріалу або наноситься на поверхню тонкою плівкою.



P.S. І пам'ятайте, що просто змініть наше споживання – разом ми змінюємо світ!

Джерело: Solarpanels.com.ua/news/okna-sposobnye-generirovat-elektrichestvo-pochti-stali-realnostyu/