Соларни прозори - провидни соларни концентратори

Тим истраживача са Универзитета у Мичигену, на челу са Рицхардом Лунтом, развио је јединствени соларни концентратор који може претворити само део соларног спектра у ултраљубичаст, који није видљив људском оку. Материјал је транспарентан до видљиве светлости, што значи да се такви провидни соларни панели могу лако уметнути уместо прозорског стакла, док ће прозор изгледати потпуно познато, попут обичног стакла у њему, али електрична енергија ће се стварати током пута. Развој је назван "прозирни луминесцентни соларни концентратор."

Широко су познати обојени луминесцентни соларни концентратори у којима се део спектра радијације на концентратору апсорбује у обојени горњи слој, а затим поново зрачи са већом таласном дужином. Затим се кроз други, прозирни слој, зрачење усмерава на бочну страну концентратора, где се налази линија фотодиода, који претварају зрачење у електрични напон.

Када директна сунчева светлост удари у горњи слој чворишта, он има одређени смер. Али када дође до поновног зрачења, након што апсорбује сунчеву светлост, зраке светлости већ имају различите правце. Испада да се отприлике иста количина светлости емитује у различитим правцима.

Ако је угао упадања поново зрачених зрака на интерфејсу стакло-зрак већи од одређене вредности, тада се рефлексија враћа унутар чаше, затим зраке падају на супротну границу, тамо се поново рефлектују под истим углом, и тако након неколико рефлексија на крају греда погоди бочно лице чвориште На бочном лицу је владар фотодиоди, која претвара енергију зрака у електричну енергију.

Због чињенице да се поново појављивање светлости одвија једнолико у свим смеровима, већина, готово 80%, пада на стаклене ивице под углом који је тачно више од критичног, па се због тога преноси на линију фотодиода на бочним странама чаша.

Дакле, соларни концентратори имају следеће предности:

• прво, за разлику од класичних соларних панела, где фотоелектрични претварачи покривају целокупну површину, овде се претварачи налазе на површинама, то смањује трошкове;

• друго, због своје прозирности, таква главчина се може убацити као обично прозорско стакло.

Али постоје и недостаци, од којих је први ниска ефикасност, јер је овде много нижа од оне конвенционални соларни панелиа друго је да светлост која пада у собу није чиста, већ благо црвенкаста. Другим речима, обични прозирни соларни концентратор је и даље „у боји“, а није транспарентан.

Други пропуст отклонили су истраживачи са Универзитета у Мичигену. Научници су направили горњи слој органских молекула са посебним својством. Они апсорбују не само ултраљубичасти, већ и део инфрацрвеног спектра, а затим га поново емитују у инфрацрвено светло, али са различитом таласном дужином.

Као резултат тога, научници су добили потпуно нови радни концентратор, који не апсорбује и не зрачи у видљивом опсегу спектра, тј. Људско око га доживљава као обично прозирно стакло.

Добивени параметри омогућавају широко увођење ове технологије за разне примене. Овај прозор прозора зграда, укључујући и високоградње, чије фасаде могу бити у потпуности опремљене тако прозирним плочама. Ово су екрани различитих мобилних уређаја, као што су е-књиге, таблети, паметни телефони.Главни задатак програмера је да соларни концентратори учине невидљивим, попут обичних наочара.

Рицхард Лунт напомиње да упркос првом кораку има још пуно посла на побољшању, на првом месту - побољшању ефикасности новог чворишта. Сада је постигнута ефикасност претварања соларне енергије у узорак од 1%, али програмери кажу да је у овом тренутку њихов циљ повећање на 5%. Ефикасност најбољих обојених луминисцентних соларних претварача достиже 7%.