Обычное стекло сможет генерировать “зеленую” энергию: что известно о новой технологии

Ученые активно изучают люминесцентные солнечные концентраторы (LSC) как альтернативу традиционным солнечным панелям.

Эта технология, основанная на преобразовании солнечной энергии, предлагает потенциал интеграции в окна и фасады зданий, что делает ее особенно привлекательной для использования в городской инфраструктуре, сообщает портал Advanced Science News.

Люминесцентный солнечный концентратор состоит из прозрачного материала-волновода, в который добавлены люминофоры — молекулы или наночастицы, способные поглощать солнечный свет и переизлучать его на других длинах волн. Это переизлучение остается ограниченным внутри волновода благодаря полному внутреннему отражению и направляется к краям устройства, где расположены солнечные элементы, преобразующие свет в электричество.

Преимущества и вызовы технологии

По словам профессора Вильфрида ван Сарка из Утрехтского университета, ключевая задача состоит в достижении баланса между прозрачностью устройства и его эффективностью. Для использования в качестве “солнечных окон” люминофоры должны минимизировать поглощение видимого света, улавливая преимущественно ультрафиолетовые и инфракрасные длины волн. Это сохранит прозрачность, необходимую для интеграции в стеклянные конструкции, такие как небоскребы.

Исследователи протестировали 92 типа люминофоров и изучили их взаимодействие с волноводом из полиметилметакрилата, чтобы определить наиболее эффективные комбинации. Также были исследованы многослойные волноводы, что позволило оценить возможности повышения общей эффективности системы.

Эффективность и перспективы

На данный момент эффективность преобразования солнечной энергии в электричество с использованием LSC составляет около 1%, что значительно ниже, чем у традиционных солнечных панелей (20% и выше). Однако ученые считают, что дальнейшие исследования могут увеличить эффективность до 10%.

Профессор ван Сарк отмечает, что даже при относительно низкой эффективности люминесцентные солнечные концентраторы оправданы для применения в зданиях с большой площадью остекления. Это связано с будущими требованиями по созданию энергоэффективных зданий, например, в Европейском Союзе.

Несмотря на существующие ограничения, LSC остаются перспективной технологией, способной стать важным компонентом в обеспечении устойчивой энергии для мегаполисов.

Источник: Advanced Science News