Технології
Екологія

Наночастинки перетворили вікно на сонячну панель

Прозорі панелі. UbiQd

Прозорі панелі. UbiQd

Американські винахідники створили скляні панелі, які можуть виконувати роль прозорих сонячних панелей, вбудованих у вікно. Це стало можливим завдяки конструкції винаходу: між двома віконними склами поміщено тонкий шар наночастинок, які здатні перетворювати сонячне світло на електроенергію. Винахід розробники описали в статті журналу Journal of ACS Applied Materials.

Конструкція панелей

Прозорі панелі побудовані із двох шарів скла, що з’єднані між собою за допомогою полімеру з наночастинками, які називаються квантовими точками — це кристали напівпровідника розміром декілька нанометрів. Їхня серцевина утворена дисульфідом міді-індію, поверхня — сульфідом цинку. Завдяки цьому квантові точки є крихітними напівпровідниками, які можуть перетворювати світло. Коефіцієнт корисної дії (ККД) нових панелей, тобто кількість сонячного світла, яке вони здатні перетворити в електроенергію, дорівнює 3,6 відсотка. Для порівняння, непрозорі сонячні панелі мають показник ККД 15–20 відсотків.

Коли наночастинки збуджуються під впливом сонячного світла, то випускають фотони, які рухаються через прозору панель до її країв. По її периметру розставлені сонячні елементи, які перетворюють фотони в електричний струм. Ця облямівка із сонячних елементів схована в рамі вікна, тож є непомітною.

Для чого їх створили?

Розробники кажуть, що виготовлення таких вікон буде доступним. Квантові точки є нетоксичними та відносно дешевими у виробництві, до того ж вони складають лише 1,7 відсотка ваги всього полімеру.

Колір готових панелей поки що коричневого відтінку, але команда винахідників запевняє, що може виробляти їх і сірого або сіро-синього кольору, змішуючи синій барвник. Обирати також можна прозорість скла, від цього залежить ще й ефективність: чим темніші панелі, тим більше енергії можна отримати.

Вчені сподіваються, що їхній винахід допоможе використовувати сонячну енергію жителям міст, де місця для розміщення сонячних панелей часто є обмеженими.