Tingkap suria - konsentrat solar telus

Satu pasukan penyelidik dari University of Michigan, yang diketuai oleh Richard Lunt, telah membangunkan sebuah concentrator solar yang unik yang boleh menukar hanya sebahagian daripada spektrum solar ke ultraviolet, yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia. Bahan ini telus kepada cahaya yang kelihatan, yang bermaksud bahawa panel solar yang telus itu boleh dimasukkan dengan mudah daripada kaca tingkap, manakala tingkap akan kelihatan sama sekali, seperti kaca biasa di dalamnya, tetapi elektrik akan dihasilkan sepanjang jalan. Perkembangan itu dipanggil "concentrator solar luminescent yang telus."

Konsentrator solar luminescent berwarna sudah diketahui secara luas, di mana sebahagian spektrum kejadian sinaran pada penumpu diserap dalam lapisan atas berwarna, kemudian diraran semula dengan panjang gelombang yang lebih panjang. Kemudian, melalui lapisan kedua, telus, sinaran itu diarahkan ke permukaan sisi penumpu, di mana garisan fotodiod yang menukarkan radiasi ke dalam voltan elektrik terletak.

Apabila cahaya matahari langsung menyentuh lapisan atas hab, ia mempunyai arah tertentu. Tetapi apabila radiasi semula terjadi, selepas cahaya matahari diserap, sinaran cahaya sudah mempunyai arah yang berbeza. Ternyata kira-kira jumlah cahaya yang sama dipancarkan dalam arah yang berbeza.

Sekiranya sudut kejadian sinaran berulang di antara muka kaca udara lebih besar daripada nilai tertentu, maka refleksi berlaku kembali di dalam kaca, maka sinar jatuh di sempadan yang bertentangan, di sana mereka akan kembali pada sudut yang sama, dan oleh itu selepas beberapa refleksi pada akhirnya, rasuk memukul muka sebelah hab. Di sisi sampingan adalah penguasa fotodiodi, yang menukarkan tenaga sinar ke dalam elektrik.

Kerana kenyataan bahawa pengalihan cahaya berlaku seragam di semua arah, kebanyakannya, hampir 80%, jatuh pada sempadan kaca pada sudut yang tepat lebih kritis, dan oleh itu dipindahkan ke garis fotodiodi di sisi muka kaca.

Oleh itu, konsentrat solar mempunyai kelebihan berikut:

• Pertama, tidak seperti panel solar konvensional, di mana penukar fotovoltaik meliputi seluruh permukaan, di sini penukar terletak di muka, ini mengurangkan kos;

• Kedua, disebabkan ketelusannya, hab seperti itu boleh dimasukkan seperti kaca tingkap biasa.

Tetapi terdapat juga keburukan, yang pertama adalah kecekapan yang rendah, kerana di sini ia lebih rendah daripada yang panel solar konvensionaldan yang kedua adalah bahawa cahaya jatuh ke dalam bilik tidak bersih, tetapi sedikit kemerahan. Dalam erti kata lain, penumpu solar telus biasa masih "warna", dan tidak telus.

Kesilapan kedua telah dihapuskan oleh penyelidik dari University of Michigan. Para saintis telah membuat lapisan atas molekul organik dengan harta khas. Mereka menyerap bukan sahaja ultraviolet, tetapi juga sebahagian daripada spektrum inframerah, kemudian memancarkannya semula ke dalam cahaya inframerah, tetapi dengan panjang gelombang yang berbeza.

Akibatnya, para saintis memperolehi concentrator kerja yang benar-benar baru, yang tidak menyerap dan tidak memancar dalam rentang spektrum yang kelihatan, iaitu, dilihat oleh mata manusia sebagai kaca telus biasa.

Parameter yang diperolehi membolehkan memperkenalkan teknologi ini untuk pelbagai aplikasi. Ini adalah panel tetingkap bangunan, termasuk yang bertingkat tinggi, yang fasadnya boleh dilengkapi dengan panel telus seperti itu. Ini adalah skrin pelbagai peranti mudah alih, seperti e-buku, tablet, telefon pintar.Tugas utama pemaju adalah untuk membuat penumpu solar tidak kelihatan, seperti kaca biasa.

Richard Lunt menyatakan bahawa walaupun langkah pertama, masih banyak kerja untuk memperbaiki, di tempat pertama - meningkatkan kecekapan hub baru. Kecekapan penukaran tenaga solar dengan sampel sebanyak 1% kini telah dicapai, tetapi pemaju mengatakan bahawa pada masa ini matlamat mereka adalah untuk meningkatkannya kepada 5%. Kecekapan yang terbaik daripada penukar solar luminescent berwarna mencapai 7%.