Прозорі сонячні елементи дозволять вікнам виробляти електроенергію

Прозорі сонячні елементи дозволять вікнам виробляти електроенергію

Група вчених з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (UCLA) розробила новий прозорий сонячний елемент, здатний виробляти електрику і пропускати світло, що відкриває перспективу для створення енергогенеруючих вікон. Нове покоління полімерних сонячних панелей виробляє енергію шляхом поглинання переважно інфрачервоного випромінювання, а не видимої частини спектра. При цьому фотоактивний сонячний елемент має майже 70%-ову прозорість, що дозволить інтегрувати його в звичайне віконне скло.

У 2010 році британська компанія Oxford Photovoltaics отримала грант в розмірі 100 000 фунтів (150 000 доларів) на розробку технології трафаретного друку органічних сонячних елементів, які можна було б розміщувати на віконному склі для виробництва електроенергії. Схоже, команда з UCLA випередила своїх британських колег, розробивши новий вид сонячних батарей, здатних не тільки виробляти електрику, а й пропускати світло.

«Отримані результати відкривають перспективи для застосування прозорих сонячних елементів в якості доповнення до портативної електроніки, в «розумних» вікнах, в інтегрованих в будівлі фотоелектричних системах і в багатьох інших сферах», – впевнений керівник дослідження Янг Янг, професор Каліфорнійського університету і за сумісництвом директор Нанотехнологічного центру відновлюваної енергії при Каліфорнійському інституті наносистем. Останнім часом, за словами Янга, у світі відзначається підвищений інтерес до так званих сонячних панелей на полімерній основі. «Наші нові полімерні сонячні елементи виготовлені з легких і гнучких пластикоподібних матеріалів, а найголовніше – їх можна виготовляти у великій кількості з мінімальними матеріальними затратами», – доповнює Янг.

Полімерні сонячні елементи мають численні переваги в порівнянні з традиційними технологіями виробництва сонячних батарей. Новітня розробка дозволить створювати високопродуктивні прозорі фотоелектричні системи, інтегровані в будівлі, а також більш енергоефективні зарядні пристрої для портативної електроніки.

Слід зазначити, що раніше численні дослідницькі групи неодноразово намагалися створити візуально прозорі або напівпрозорі сонячні елементи з полімерів. Проте експериментальні зразки мали або недостатню прозорість, або низьку ефективність – переважно через невдалу інтеграцію в конструкцію пристрою відповідних полімерних фотоелектричних матеріалів і високопродуктивних прозорих провідників.

Дослідницькій команді професора Янга вдалось створити високопродуктивні прозорі полімерні сонячні елементи, застосувавши для цього чутливий до інфрачервоного світла полімер і композитні плівки зі срібних нанониток в якості прозорого електроду. Фотоактивний полімер поглинає більше інфрачервоного випромінювання, залишаючись при цьому менш чутливим до видимого світла, що дозволило досягти балансу між продуктивністю і прозорістю сонячних елементів.

Справжнім проривом стала заміна непрозорого металевого електрода прозорим провідником, виготовленим із суміші срібних нанониток і наночастинок діоксиду титану. Використання композитних електродів дозволить здешевити виробництво сонячних елементів. В цілому, на даний момент вченим вдалось досягти 4%-ової ефективності перетворення енергії прозорими полімерними сонячними елементами.

X

Вхід

Завантажую...