Науковці вдосконалили технологію сонячних вікон і фасадів

Вчені з Нідерландів розробили ефективні конфігурації люмінесцентних сонячних концентраторів (ЛСК), які можуть стати ключовою технологією для інтеграції сонячної енергетики в сучасну інфраструктуру, як-от вікна або фасади будівель.

ЛСК – це прозорі хвилеводи, покриті люмінофорами, що поглинають сонячне світло, перетворюючи його на хвилі більшої довжини. Завдяки повному внутрішньому відбиттю світло спрямовується до країв пристрою, де фотоелементи перетворюють його на електрику. Як пояснює професор Утрехтського університету Вілфрід ван Сарк, технологія спрямована на створення енергоефективних рішень, придатних для покриття великих площ із мінімальним втручанням у дизайн будівель.

Продуктивність ЛСК поки що становить близько 1%, значно поступаючись традиційним сонячним панелям із ККД близько 20%. Проте головна перевага концентраторів – можливість використання на великих площах, таких як вікна або фасади багатоповерхівок, де звичайні панелі неможливо розташувати.

Команда ван Сарка досліджувала 92 відомі типи люмінофорів і протестувала їх у комбінації з поліметилметакрилатним хвилеводом. Найефективнішою виявилася конфігурація з наночастинками сульфіду міді-індію і сульфіду цинку. Ці матеріали забезпечують широкий спектр поглинання і високу квантову ефективність, що є ключовими параметрами для збільшення продуктивності ЛСК.

Для використання в архітектурі важливо зберегти природний колір і прозорість світла, пропускати його з мінімальними втратами. Окрім того, вчені акцентують увагу на необхідності створення міжнародних стандартів, які регулюватимуть якість і надійність технологій ЛСК.

Дослідження свідчать, що вартість зберігання енергії в ЛСК є нижчою, ніж у батареях, що робить їх перспективним рішенням для відновлюваної енергетики. Розробка нових матеріалів і оптимізація параметрів мають значно підвищити конкурентоспроможність цієї технології, що відкриває шлях до її широкого застосування в майбутньому.

Схожі новини:

1. Енергія від вікон: вчені винайшли майже прозорі сонячні батареї – Дослідницька група з японського університету Тохоку розробила сонячні панелі з видимою прозорістю до 79%, які можна використовувати у вікнах будівель та екранах пристроїв.
2. Вертикальні сонячні панелі виявилися в 7 разів ефективнішими від горизонтальних – Дослідження показали, що вертикально орієнтовані сонячні панелі можуть значно підвищити ефективність збору енергії, особливо в умовах обмеженого простору.