Бифункциональная оконная плёнка снабжает энергией и защищает дом от перегрева

Инновационная оконная плёнка двойного действия, разработанная китайскими учёными, может обеспечить снабжение домов бесплатной электроэнергией и одновременно контролировать температуру в интерьерах, защищая от перегрева. Прозрачное покрытие, блокирующее «неполезные» спектры солнечного излучения, с помощью тонких фотоэлектрических элементов способно превратить оконный стеклопакет в мини-генератор электроэнергии.

Исследователи из Китая утверждают, что они создали совместимую с окнами пленку (window-compatible film), которая при КПД 6,5% может удвоить энергетическую эффективность среднего домохозяйства.

Главный автор идеи Hin-Lap Yip (Хин-Лап Ип), профессор материаловедения и инженерии Южно-Китайского технологического университета, пояснил: «Рынок интегрированных в здания фотоэлектрических элементов представляет собой прекрасный пример актуальности данной разработки. Наиболее распространённые кремниевые фотоэлементы, несмотря на дешевизну и производительность, не являются самыми подходящими решениями по причине большого веса и скучного внешнего вида. Вместо этого мы можем предложить органические фотогальванические структуры, которые идеально подходят для превращения окон с помощью полупрозрачных, легких и красочных пленок в электрические генераторы и теплоизоляторы».

Чтобы построить прототип, способный одновременно генерировать энергию и предотвращать чрезмерный нагрев помещений, исследователям необходимо было сбалансировать захват светового потока для выработки электроэнергии и блокировку тепловой энергии солнца, не допуская теплопередачу, как обычно, через оконное стекло. Исследователи собрали устройство, способное пропускать видимые спектры солнечного света, отражая инфракрасное излучение (главный виновник нагрева стеклопакетов), и преобразовывать ближнюю инфракрасную область между ними в электричество.

Расчеты на основе «огибающей» позволяют предположить, что после установки инновационных окон, отличающихся одновременно и электрогенерирующими и теплоизолирующими свойствами, реально снизить зависимость от традиционных источников электроснабжения среднего домохозяйства на 50% и более. Эта предварительная оценка предполагает, что каждый квадратный дюйм каждого окна будет «обшит» панелями, преобразовывающими лишь 6,5% солнечного тепла в энергию.

«Для данного прототипа мы даже не использовали лучшие органические фотоэлектрические элементы, которые есть в этой области. Их эффективность быстро улучшается, и мы ожидаем возможности постоянно повышать эффективность этой унифицированной оконной пленки с функцией солнечных батарей», – отмечают учёные.

На данном этапе бифункциональные материалы такого плана все еще находятся в зачаточной стадии, но китайские исследователи ожидают, что им удастся проложить путь для новых полезных технологий в остеклении.

«Разработка многофункциональных полупрозрачных полимерных солнечных технологий для окон является начальным этапом изучения новых областей применения органических фотоэлектрических элементов. Создание теплиц с автономным энергоснабжением – это лишь один из многих примеров использования продукта, которое мы нацелены развивать в близлежащей перспективе», – подчеркнул Hin-Lap Yip.

Подготовлено редакцией tybet.ru по материалам американской прессы.

Использование данного материала допускается только при наличии гиперссылки на tybet.ru