Исследователи из Университета штата Мичиган создали полностью прозрачный солнечный концентратор, который может превратить любое окно или лист стекла (например, экран вашего смартфона) в фотоэлектрическую солнечную батарею
В отличие от других «прозрачных» солнечных батарей, этот предмет действительно является прозрачным, как вы можете видеть на фотографиях. По словам Ричарда Лунт (Richard Lunt), который руководил исследованием, команда уверена, что прозрачные панели солнечных батарей могут иметь широкое эффективное применение — от «…высотных зданий с большим количеством окон до любого вида мобильных устройств, которые требует высокого эстетического качества таких, как телефон или устройства чтения электронных книг…».
С научной точки зрения, прозрачная панель солнечных батарей представляет собой некий оксюморон. Солнечные батареи, в частности, генерируют электроэнергию за счет поглощения фотонов (солнечного света) и преобразование их в электроны (электричество). Если материал прозрачен, по определению это означает, что весь свет проходит через него. Вот почему ранее создаваемые прозрачные солнечные элементы на самом деле только были частично прозрачными и в довершение ко всему, они, как правило, отбрасывают радужные тени.
Чтобы обойти это ограничение, исследователи из штата Мичиган используют несколько иную технику для сбора солнечного света. Вместо того, чтобы пытаться создать прозрачный фотоэлектрический элемент (что практически невозможно), они используют прозрачный люминесцентный солнечный концентратор (TLSC).
TLSC состоит из органических солей, которые поглощают определенные невидимые для человеческого глаза длины волн ультрафиолетового и инфракрасного спектра, которые они затем люминесцируют (свечение) в качестве второй длины волны инфракрасного света. Это излучение инфракрасного спектра направляется к краю пластика, где тонкие полоски обычной фотоэлектрической солнечной батареи преобразовают его в электричество.
TLSC Мичигана в настоящее время имеет КПД около 1%, но по мнению команды исследователей можно повысить КПД до 5%. Светонепроницаемые концентраторы (купающие комнату в радужном свете) имеют КПД максимум до 7%. Сами по себе это не большие цифры, но в большем масштабе — каждое окно в жилом доме или офисном здании — цифры можно быстро сложить. Мы, вероятно, не говорим о технологии, которая заставит ваш смартфон или планшет работает на неопределенный срок, однако замена дисплея вашего устройства на TLSC может принести вам еще несколько минут или часов работы на одной зарядке аккумулятора. Исследователи уверены, что технология может масштабироваться на всём пути от крупных промышленных и коммерческих приложений до потребительских устройств, оставаясь при этом «доступной». До сих пор одним из самых больших препятствий на пути широкомасштабного внедрения солнечной энергии является навязчивый и неэстетичный вид панелей солнечных батарей — очевидно, что если мы можем производить большое количество солнечной энергии из листов стекла и пластика, которые выглядят как обычные листы стекла и пластика, то это было бы большим прорывом.
