Обычные стеклянные панели могут действовать как солнечные панели, когда слой наночастиц зажат между двумя стеклами. Это может помочь нам использовать преимущества солнечной энергии в городах, где пространство для солнечных панелей может быть ограничено.
“Если мы сделаем свою работу, никто даже не узнает, что они там”, - говорит Хантер Макдэниел из UbiQD, компании по производствуматериалов в США. Он и его коллеги разработали прозрачные солнечные панели, которые неотличимы от обычного стекла.
В настоящее время в зданиях США и Нидерландов проводятся испытания установок, включающих панели размером в один квадратный метр . Эффективность преобразования энергии этих панелей составляет 3,6% – непрозрачные солнечные панели, по сравнению с ними, имеют КПД от 15 до 20%.
Эти прозрачные панели сделаны из двух слоев стекла, склеенных вместе с полимером, который содержит наночастицы, известные как квантовые точки. С ядром из сульфида Индия меди и оболочкой из сульфида цинка эти квантовые точки являются крошечными полупроводниками, которые могут манипулировать светом.
Когда частицы возбуждаются под воздействием ультрафиолетового излучения, они высвобождают фотоны, которые перемещаются вдоль прозрачной панели к ее краю. По периметру установлены солнечные батареи, которые преобразуют фотоны в электрический ток. Окантовка солнечных батарей находится в раме окна, вне поля зрения.
Это не займет много времени, чтобы преобразовать окна в солнечные панели: полимер составляет всего 1,7 процента квантовых точек по весу. Квантовые точки нетоксичны и также относительно дешевы в производстве, говорит Макдэниел.
Полученные панели имеют коричневатый цвет, но команда показала, что они также могут производить панели серого или серо-голубого цвета, смешивая их с синим красителем.
Прозрачность стекла также можно настроить, чтобы сделать панели с более темным или светлым оттенком. Чем темнее оттенок, тем больше выход энергии, так как поглощается больше света. “Это в основном почти линейная зависимость", - говорит Макдэниел.