Пластиковые окна будут вырабатывать электроэнергию!

Журнал ACS Nano опубликовал результаты исследования, в котором ученые университета UCLA изобрели инновационные прозрачные солнечные элементы, позволяющие окнам в домах или в других зданиях генерировать электроэнергию, не искажая вид за окном.

Новый тип полимерного солнечного элемента (PSC), генерирует энергию за счет поглощения инфракрасных лучей, а не видимого глазу света, поэтому элементы для человеческого глаза прозрачны на 70%. Устройство изготавливается из светочувствительного пластика, преобразующего инфракрасное излучение в электричество. Следуя словам Янга Янга, руководителя исследования, данные результаты дают развитие визуально прозрачным полимерным солнечным элементам применяться в качестве дополнительных компонентов в портативной электронике, таких как встраиваемые в здание фотоэлементы, «умные» окна и другие различные устройства.

Янг отметил, что новые PSC изготовлены из материала, схожего с пластиком, они гибкие и легкие, к тому же их можно изготавливать в больших объемах с минимальными затратами. Полимерные солнечные элементы на данном этапе привлекают большое внимание по всему миру из-за их достоинств по сравнению с конкурирующими технологиями создания солнечных элементов. Поэтому ученые активно исследуют PSC на их потенциал в создании уникальных устройств широкого применения.

Ранее было произведено множество попыток в демонстрации прозрачных или полупрозрачных PSC. Но, эти демонстрации показывали либо очень низкую степень прозрачности, либо невысокую эффективность, поскольку подходящие полимерные PV-материалы и эффективные прозрачные проводники не имели разумное применение в разработке и производстве подобных устройств.

Исследователи университета UCLA создали солнечные элементы высокой производительности из прозрачного полимера с помощью включения серебряных нанопроводников в композитной пленке, вместо прозрачного электрода верхнего слоя, и чувствительного к инфракрасному свету полимера. Чувствительный к инфракрасным лучам полимер поглощает больше инфракрасного света, и менее чувствителен к видимому свету, что позволяет балансировать производительность солнечных элементов и прозрачность в длине волн видимого света.

Другое же достижение, это прозрачный проводник из комбинации наночастиц диоксида титана, который заменяет непрозрачные металлические электроды, использовавшиеся в прошлом и серебренного нанопроводника. С помощью такой комбинации прозрачный полимерный солнечный элемент достиг 4% эффективности.