Обычные стеклянные панели могут действовать как солнечные, когда слой наночастиц зажат между двумя панелями. Это может помочь использовать солнечную энергию в городах, где пространство для солнечных панелей ограничено.
«Если мы правильно выполнили свою работу, никто даже не узнает, что они там есть», — говорит Хантер МакДэниел из UbiQD, фирмы по производству материалов в США. Он и его коллеги разработали прозрачные солнечные панели, неотличимые от обычного стекла.
Испытательные установки с использованием панелей размером один квадратный метр проходят в зданиях в США и Нидерландах. Панели имеют КПД преобразования энергии 3,6% — для сравнения непрозрачные солнечные панели имеют КПД от 15 до 20%.
Эти прозрачные панели состоят из двух слоев стекла, склеенных вместе полимером, который содержит наночастицы, известные как квантовые точки. Эти квантовые точки с сердечником из сульфида индия и оболочкой из сульфида цинка представляют собой крошечные полупроводники, способные управлять светом.
Когда частицы возбуждаются УФ-светом, они испускают фотоны, которые движутся вдоль прозрачной панели к ее краю. По периметру установлены солнечные батареи, которые преобразуют фотоны в электрический ток. Окантовка солнечных элементов находится в раме окна, вне поля зрения.
Преобразование окон в солнечные панели не займет много времени: полимер состоит всего на 1,7% квантовых точек по весу. По словам МакДэниела, квантовые точки нетоксичны и относительно дешевы в производстве.
Полученные панели имеют коричневатый цвет, но команда показала, что они также могут производить панели серого или серо-синего цвета, смешивая синий краситель.
Также можно настроить прозрачность стекла, сделав панели более темным или более светлым оттенком. Чем темнее оттенок, тем больше выделяемая энергия, поскольку поглощается больше света. «По сути, это почти линейные отношения», — говорит Макдэниел.
