Ново изследване обещава появата на прозорци, които са ефективни източници

Ново проучване дава обещание появяването на прозорци, които са ефикасни източници на сила
(снимка: CC0 Public Domain)

Слънчевата сила е най-евтината, която човечеството познава след индустриалната гражданска война, споделя проф. Стивън Форест от Университета Мичитган. Той управлява проучване за нови, транспарантни слънчеви кафези, които съчетават висока успеваемост с 30-годишен експлоатационен живот.

Изследването дава обещание появяването на прозорци, които обезпечават слънчева сила. „ С тези устройства, употребявани на прозорците, постройката се трансформира в електроцентрала”, споделя професорът.

Силицият несъмнено остава цар на успеваемостта при слънчевите панели, само че той не е транспарантен, отбелязва. За да има транспарантни слънчеви панели, които могат да се положат върху стъклата, откривателите опитват с органични материали или материали въз основата на въглерод.

Предизвикателството за екипа на Форест обаче е било по какъв начин да предотврати бързото разграждане на ефикасни органични светлинно-конвертиращи материали по време на приложимост. Силата и слабостта на тези материали се крият в молекулите, които придвижват фотогенерираните електрони към електродите – входните точки към веригата, която или употребява, или съхранява слънчевата сила.
още по тематиката
Тези материали са общоизвестни като „ не-фулеренови акцептори”. Те се разграничават от по-здравите, само че по-малко ефикасни „ фулеренови акцептори”, направени от въглеродна мрежа в нано-мащаб. Слънчевите кафези, направени с не-фулеренови акцептори, които включват сяра, могат да реализират съпоставима със силиция успеваемост от 18%. Но пък не са трайни.

Сега екипът от учени е намерил метод да промени това. В своите опити откривателите демонстрират, че без да се пази материалът, преобразуващ слънчевата светлина, успеваемостта спада до по-малко от 40% от първичната си стойност в границите на 12 седмици при еквивалента на обичайната слънчева светлина.

„ Не-фулереновите акцептори обезпечават доста висока успеваемост, само че съдържат слаби връзки, които елементарно се дисоциират при фотони с висока сила, изключително UV [ултравиолетовите] фотони, постоянно срещани при слънчевата светлина”, споделя Йонгси Ли, основен помощник по електротехника и компютърни науки и съавтор на проучването.

За справяне с казуса учените добавили пласт от цинков оксид – нормална слънцезащитна съставна част – от страната на стъклото, обърната към слънцето. Заедно с това екипът добавил и пласт от материал въз основата на въглерод, наименуван IC-SAM, като буфер. Последвали още някои усъвършенствания.

В последна сметка екипът тествал новите слънчеви кафези при друга активност на симулирана слънчева светлина, от типичното „ 1 слънце” до светлината на „ 27 слънца” и много високи температури. Изследвайки по какъв начин се утежнява продуктивността при тези условия, екипът открил, че слънчевите кафези ще продължат да работят с 80% успеваемост даже след 30 години.

Сега учените работят по възстановяване на прозрачността. Екипът към този момент е постигнал бистрота от 40%. Изследователите имат вяра, че могат да доближат 60% бистрота.

Наред с това учените считат, че има капацитет за увеличение на успеваемостта от 10%, реализирани при докладваните модули, до близо 15%, за които се счита, че са вероятни даже при висока бистрота.

Тъй като се чака материалите да се нанасяни като течности, сходно на багра, се чака индустриалните разноски да бъдат релативно ниски.