Солнечная электроэнергия из оконного стекла

solnechnaya-elektroenergiya-iz-okonnogo-steklaКаждое оконное стекло может в принципе быть преобразовано в небольшую солнечную электростанцию. Один из способов — это установка специальных прозрачных, но и дорогих фотоэлементов, которые пропускают в глубь здания все еще достаточно солнечного света. Намного более дешевую альтернативу ученые продемонстрировали на большом окне и сообщили о создании прототипа в журнале «Nature Energy».

Покрытое пленкой из легких активных нанокристаллов — так называемых квантовых точек — оконное стекло может улавливать солнечный свет и сконцентрировано направлять к своим краям. По краям исследователи установили обычные фотоэлементы, производящие электроэнергию из перенаправленного света.

«С помощью квантовых точек мы разработали солнечные концентраторы, с помощью которых каждое окно может генерировать электричество, «говорит Виктор Климов из Лос-Аламосской Центра перспективной солнечной фотофизики. Вместе со своими коллегами вначале он вырастил нанокристаллы из селенида кадмия диаметром четыре метра. Эти кристаллы они также покрыли тонким слоем сульфида кадмия цинка толщиной в четыре нанометра. Такие нанокристаллы, также называемые квантовыми точками, поглощают энергию фотонов солнечного света, а затем излучают фотоны с чуть меньшим количеством энергии. Для того чтобы защитить чувствительные квантовые точки от влаги, команда добавила еще один тонкую оболочку из оксида кремния.

Климов и его коллеги поместили квантовые точки в тончайшую пластиковую пленку. Такой светоактивной пленкой они покрыли стекло размером 90 × 30 см. Как только солнечный свет попадает на такое стекло, то он сразу начинает проникать через стекло для освещения внутри помещения. Но высокая энергия фотонов в солнечном свете поглощается и возбуждает квантовые точки к эмиссии фотонов. Этот свет от нанокристаллов можно эффективно направить к краям стекла. На краях исследователи установили обычные фотоэлементы, которые производят электроэнергию из перенаправленного света.

Эффективность такого солнечного окна по отношению к общей его площади составила от 2 до 3%. Но при этом такое светочувствительное покрытие производится значительно дешевле, чем солнечные батареи. Климов считает возможным увеличение выхода электроэнергии при помощи более качественных квантовых точек до 6%. Затем, как сообщает он, можно было бы покрыть многие обычные оконные стекла светоактивными пластиковыми пленками и производить солнечную электроэнергию с высокой рентабельностью. В будущем можно даже предположить вполне возможно оборудовать частные дома и офисные здания такими солнечными окнами, так чтобы эти дома могли бы производить по меньшей мере часть своих энергетических потребностей.

 

Источник: http://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/news/2016/sonnenstrom-aus-der-fensterscheibe/

Контакты

ул.Космонавтов 81/6, г.Николаев, Украина
+38 (067) 512 33 83
nfo@sunnik.com.ua
sunnik
sunnik