Nové dvojité solárne okná dokážu generovať energiu s väčšou efektivitou

Solárne okná s kvantovými bodmi

Tím vedcov z Národného laboratória v Los Alamos nedávno publikoval štúdiu, v rámci ktorej navrhol nové dvojité solárne okná. Tie dokážu generovať elektrickú energiu s väčšou efektivitou a zároveň poskytujú tienenie a izoláciu. Boli vytvorené pomocou novej architektúry okien, ktorá využíva dve vrstvy lacnejších kvantových bodov, ktoré dokážu absorbovať rôzne časti solárneho spektra. Predná časť okien je vybavená kvantovými bodmi s mangánom, ktoré absorbujú modré a ultrafialové žiarenie. Na zadnej časti je umiestnená vrstva kvantových bodov so selenidom medi a india. Tá absorbuje zvyšnú časť solárneho spektra. Spolu premieňajú okno na tandemový luminiscenčný kolektor slnečného svetla (LSC).

Dvojité solárne okná s vysokou efektivitou

Akonáhle tieto solárne okná absorbujú svetlo, kvantové body ho ďalej vysielajú pri dlhšej vlnovej dĺžke. Pomocou interného odrazu je potom navádzané k okrajom, kde sa dá zhromaždiť a premeniť na energiu prostredníctvom solárnych buniek, umiestnených v ráme okna. Autori štúdie zdôraznili, že kľúčom tohto výskumu je delenie solárneho spektra, pri ktorom sa rôzne solárne fotóny spracovávajú osobitne. Prvý prototyp okien podľa nich dokázal vysoko-optickú kvantovú efektivitu 6,4% pre slnečné žiarenie a konverziu slnečných lúčov na elektrickú energiu s efektivitou v hodnote 3,1%.

Solárne okná môžu znížiť cenu slnečnej energie

Efektivita tandemovej architektúry okna je v tomto prípade oproti modelom s jednou vrstvou výrazne vyššia. S veľkosťou luminiscenčného kolektoru slnečného svetla sa zároveň zvyšuje. Pri veľkosti okna s viac než 2 500 cm² môže dokonca energetická efektivita dosiahnuť až 100%.Podľa vedúceho výskumu, Viktora Klimova, tieto nové dvojité solárne okná môžu znížiť cenu solárnej energie. Vo vyhlásení uviedol, že „vďaka silnému výkonu, ktorý sa dosiahol pomocou ľahko spracovateľných a lacných materiálov, sú tieto okná s kvantovými bodmi ešte komplexnejšie luminiscenčné kolektory slnečného svetla. Ponúkajú preto nový spôsob ako znížiť cenu sa elektrickú energiu, získanú zo slnečného svetla.
Zdroj:
http://www.lanl.gov
https://inhabitat.com