Южно-корейские инженеры разработали новый тип прозрачных стёкол, способных вырабатывать электроэнергию как днём за счёт солнечного света, так и ночью за счёт внутреннего освещения. Новый тип "солнечных" окон можно использовать не только в домах, но также и на подвижных объектах, например, в машинах. Технология могла бы отлично сочетаться с электромобилями, постоянно подзаряжая их батареи.
Группа учёных с кафедры интегративной энергетической инженерии и Высшей школы энергетики и окружающей среды в сотрудничестве с исследовательскими группами из Корейского аэрокосмического университета и Корейского института науки и технологий разработала "невидимый" генератор, встроенный в обычное оконное стекло.
Принцип новой технологии несколько отличается от привычных нам солнечных панелей - тёмных и непрозрачных. Разработанная технология не искажает свет, а панель представляет собой полностью прозрачное стекло.
На самом деле, корейские инженеры не создали что-то новое, а довели до ума старое. Прозрачные солнечные элементы, которые можно использовать вместо обычного оконного стекла, существовали и раньше, но улавливая и преобразуя свет в электроэнергию, они поглощали часть видимого света. Из-за этого мир за таким окном начинал выглядеть либо слишком тусклым, либо с искажёнными цветами. В итоге, создавалось ощущение как будто бы смотришь через цветное стекло. Поэтому от использования таких окон в жилых домах отказались.
Корейские исследователи решили эту проблему, сделав солнечное стекло почти полностью прозрачным. Теперь цвета не искажаются, но при этом "прозрачный генератор" стабильно даёт электричество в любое время суток и при любой погоде.
Принцип работы.
Принцип работы технологии построен на улавливании длин волн. Секрет разработки - это особый оптический слой, работающий как умный фильтр. Точнее, это даже несколько слоёв, образующих прозрачное покрытие, которое умеет отделять невидимый инфракрасный свет от видимого. Если вдаваться в научную терминологию, то такое покрытие называется распределённый брэгговский отражатель (DBR).
Покрытие пропускает сквозь себя видимый свет, а невидимые инфракрасные лучи (именно они несут тепло и часть солнечной энергии) отражаются в стороны, к краям окна, как раз туда, где спрятаны двусторонние кремниевые солнечные элементы. Последние принимают этот направленный инфракрасный свет и превращают его в электричество.
При этом поверхность самого окна остаётся абсолютно гладкой и прозрачной: никаких проводов или тёмных вставок по центру здесь нет.
Чтобы электроэнергию вырабатывать и днём, и ночью, покрытие сделали двусторонним. Обычная солнечная панель работает только когда свет падает на её лицевую сторону. Здесь же технология позволяет улавливать свет с обеих сторон стекла.
Технические характеристики.
Для оценки прозрачности солнечного стекла корейские инженеры измерили видимый коэффициент пропускания. Его значение составило 75,6%. Иными словами, часть видимого света всё таки поглощается, но три четверти проходят совершенно свободно, обеспечивая яркость, сравнимую с обычным окном.
Другим, не менее важным показателем, является индекс цветопередачи. Он показывает насколько естественными выглядят цвета предметов, если смотреть на них через окно. У новой технологии этот индекс близок к идеалу, его значение составило 93,8%. То есть цвета практически не искажаются. Для сравнения: старые прозрачные солнечные элементы, как раз наоборот, придают всему тому, что за окном зеленоватый или коричневатый оттенок.
Вместо заключения.
Корейская разработка может оказаться полезной для электромобилей, позволяя частично заряжать их батареи. Интересно и другое - будет ли полностью обеспечивать себя энергией здание, построенное из таких солнечных стёкол? Днём, например, от таких стёкол могут работать кондиционеры и внутреннее освещение, а ночью или в тёмное время суток они частично компенсируют расход энергии на свет. Также из таких стёкол можно создавать витрины магазинов или теплицы.
Идей много применения новой технологии много. Но лично мне приятно было бы видеть применение этой технологии у нас - в России: чтобы вместо обычных окон в домах установили такие - солнечные. Возможно, тогда услуги ЖКХ сразу стали бы дешевле.
Может быть интересно:
Благодарю Вас за прочтение и потраченное время.
Помочь умственному развитию автора можно здесь.
На что собираются деньги написано здесь.
Чтобы не пропустить новые интересные публикации рекомендую Вам подписаться на телеграм-канал, указанный в профиле Дзен-канала.