Solvinduer - gennemsigtige solkoncentratorer

Et team af forskere fra University of Michigan, ledet af Richard Lunt, har udviklet en unik solkoncentrator, der kun kan omdanne en del af solspektret til ultraviolet, som ikke er synlig for det menneskelige øje. Materialet er gennemsigtigt for synligt lys, hvilket betyder, at sådanne transparente solcellepaneler let kan indsættes i stedet for vinduesglas, mens vinduet vil se helt velkendt ud som almindeligt glas i det, men der genereres elektricitet undervejs. Udviklingen blev kaldt "gennemsigtig selvlysende solkoncentrator."

Farvede, selvlysende solkoncentratorer er allerede vidt kendt, hvor en del af spektret af strålingen, der hændes på koncentratoren, absorberes i det farvede øverste lag og derefter udstråles med en længere bølgelængde. Derefter ledes strålingen gennem et andet, gennemsigtigt lag til koncentratorens sideflade, hvor linien med fotodioder, der omdanner strålingen til elektrisk spænding, er placeret.

Når direkte sollys rammer det øverste lag af navet, har det en bestemt retning. Men når genstråling finder sted, efter at sollyset er optaget, har lysstrålene allerede forskellige retninger. Det viser sig, at der udsendes omtrent den samme mængde lys i forskellige retninger.

Hvis forekomsten af ​​de udstrålede stråler ved glas-luft-grænsefladen er større end en bestemt værdi, sker reflektionen tilbage inde i glasset, så falder strålerne på den modsatte grænse, der reflekteres de igen ved den samme vinkel, og så efter et par refleksioner i slutningen rammer bjælken sidefladen hub. På sidefladen er en lineal fotodioder, der konverterer strålens energi til elektricitet.

På grund af det faktum, at lysgenemission sker ensartet i alle retninger, falder det meste af det, næsten 80%, på glassets grænser i en vinkel, der er nøjagtigt mere end kritisk, og overføres derfor til linjen med fotodioder på sidefladerne af glasset.

Solkoncentratorer har således følgende fordele:

• for det første, i modsætning til konventionelle solcellepaneler, hvor fotovoltaiske konvertere dækker hele overfladen, her er konverterne placeret på ansigterne, hvilket reducerer omkostningerne;

• for det andet på grund af dens gennemsigtighed kan en sådan hub indsættes som almindeligt vinduesglas.

Men der er også ulemper, hvor den første er lav effektivitet, for her er den meget lavere end den konventionelle solcellepanelerog det andet er, at lyset, der falder ind i rummet, ikke er rent, men lidt rødligt. Med andre ord er en almindelig gennemsigtig solkoncentrator stadig "farve" og ikke gennemsigtig.

Den anden fejl blev fjernet af forskere fra University of Michigan. Forskere har lavet det øverste lag af organiske molekyler med en særlig egenskab. De absorberer ikke kun det ultraviolette, men også en del af det infrarøde spektrum og udsender det derefter til infrarødt lys, men med en anden bølgelængde.

Som et resultat opnåede forskere en helt ny arbejdskoncentrator, som ikke absorberer og ikke udstråler i det synlige spektrum, dvs. det opfattes af det menneskelige øje som almindeligt gennemsigtigt glas.

De opnåede parametre giver mulighed for bred introduktion af denne teknologi til forskellige applikationer. Dette vindue ruder af bygninger, herunder højhus, hvis facader kan være fuldt udstyret med sådanne gennemsigtige paneler. Dette er skærmbillederne af forskellige mobile enheder, såsom e-bøger, tablets, smartphones.Udviklerne har som hovedopgave at gøre solkoncentratorer usynlige, ligesom almindelige briller.

Richard Lunt bemærker, at til trods for det første skridt, er der stadig meget arbejde med at forbedre i første omgang - at forbedre effektiviteten af ​​det nye hub. Effektiviteten af ​​solenergikonvertering med en prøve på 1% er nu opnået, men udviklerne siger, at deres øjeblik i øjeblikket er at øge den til 5%. Effektiviteten af ​​det bedste af de malede selvlysende solcelleomformere når 7%.

Comments

[#1]

Fremtiden hører klart til gennemsigtige koncentratorer. Med en stigning i effektiviteten på op til 5% vil de kraftigt fortrænge, ​​allerede kendte, solcellepaneler, og i husholdningssegmentet kan overfyldes.