Учёные Китая создали «солнечную плёнку», которая генерирует энергию, не изменяя внешний вид фасада

Изображение: stockcake.com. Покрытие собирает до 38% солнечного света и помогает зданиям самостоятельно снабжать себя электричеством

Учёные из Нанкинского университета (провинция Цзянсу, Китай) разработали прозрачный солнечный концентратор, который можно наносить на обычное оконное стекло. Этот дифракционный солнечный концентратор (CUSC) избирательно направляет солнечный свет к краю окна, где установлены фотоэлектрические элементы.

«Путем конструирования структуры плёнок из холестерических жидких кристаллов мы создаём систему, которая избирательно направляет солнечный свет в стеклянный волновод под крутыми углами», — поясняет доктор Дэвэй Чжан, ведущий автор исследования. Холестерические жидкие кристаллы — это особый тип жидких кристаллов, молекулы которых закручены спирально, что позволяет им избирательно взаимодействовать со светом определённой поляризации.

В отличие от традиционных люминесцентных или рассеивающих концентраторов, недостатки которых в искажении изображения, низкой эффективности и плохой масштабируемости, CUSC обеспечивает широкополосную дифракцию и эффективное волноводное распространение, сохраняя при этом полную визуальную прозрачность. Устройство достигает высокой средней пропускаемости около 64,2% и индекса цветопередачи 91,3%.

Благодаря этим оптическим свойствам покрытие может генерировать чистую энергию, сохраняя при этом прозрачность стекла. Это позволит сократить площадь фотоэлектрических элементов до 75%, снизить затраты на материалы и открыть новые возможности для проектирования энергоэффективных зданий. Система также совместима с высокоэффективными фотоэлектрическими элементами, такими как арсенид галлия (GaAs) — полупроводниковое соединение, повышающее общее преобразование энергии.

Многослойные плёнки изготавливаются с помощью фотовыравнивания и полимеризации и могут масштабироваться с помощью рулонной технологии.

Команда планирует улучшить широкополосную эффективность и управление поляризацией технологии. Они также изучают применение за пределами зданий, включая сельскохозяйственные теплицы и прозрачные солнечные дисплеи. Цель учёных — превратить пассивное стекло в активные энергогенерирующие поверхности в зданиях.

Рекомендуем прочесть: Новое покрытие для стекла на основе нитрида бора снижает теплопотери и экономит энергию

Источник: https://www.ixbt.com