Işıldayan pencereler içeriden ve dışarıdan enerji üretir
Rice Üniversitesi mühendisleri, yeni nesil enerji toplama için renkli bir çözüm önerdiler: Pencerelerinizdeki ışıldayan güneş yoğunlaştırıcılar (LSC'ler).
Rice'ın Brown Mühendislik Okulu'ndan Rafael Verduzco ve doktora sonrası araştırmacı ve baş yazarı Yilin Li tarafından yönetilen ekip, iki şeffaf akrilik panel arasında birleşik bir polimeri sandviçleyen ayak kare "pencereler" tasarladı ve inşa etti.
Bu ince orta tabaka gizli sostur. Belirli bir dalga boyundaki ışığı absorbe etmek ve onu güneş hücreleriyle kaplı panel kenarlarına yönlendirmek için tasarlanmıştır. Konjuge polimerler, biyomedikal cihazlar için iletken filmler veya sensörler gibi çeşitli uygulamalar için spesifik kimyasal veya fiziksel özelliklerle ayarlanabilen kimyasal bileşiklerdir.
Rice laboratuvarının polimer bileşiğine PNV (poli [naftalin-alt-vinilen] için) adı verilir ve kırmızı ışığı emer ve yayar, ancak moleküler bileşenlerin ayarlanması, çeşitli renklerde ışığı emmesini sağlamalıdır. İşin püf noktası, bir dalga kılavuzu olarak ışığı herhangi bir yönden kabul eder, ancak nasıl ayrıldığını sınırlar ve onu elektriğe dönüştüren güneş pillerine yoğunlaştırır.
Projeye "akıllı cam" yarışmasının bir parçası olarak başlayan Li, "Bu araştırmanın motivasyonu, binalar için enerji sorunlarını entegre fotovoltaik yoluyla çözmektir" dedi. "Şu anda, güneş çatıları ana çözüm, ancak verimliliklerini en üst düzeye çıkarmak için onları güneşe yönlendirmeniz gerekiyor ve görünümleri pek de hoş değil.
"Neden renkli, şeffaf veya yarı saydam güneş kollektörleri yapıp bunları binaların dışına uygulayamıyoruz?" Diye düşündük. dedi.
Çalışma Polymer International dergisinde yayınlandı .
Kuşkusuz, Rice ekibinin test üniteleri tarafından üretilen meyve suyu miktarı, rutin olarak güneş ışığının yaklaşık% 20'sini elektriğe dönüştüren ortalama ticari güneş pilleri tarafından toplanandan çok daha az.
Ancak LSC pencereleri asla çalışmayı bırakmaz. Güneş battığında, binanın içindeki ışığı mutlu bir şekilde elektriğe dönüştürürler. Aslında, testler, güneş ışığı 100 kat daha güçlü olmasına rağmen, LED'lerden gelen ortam ışığını doğrudan güneş ışığından dönüştürmede daha verimli olduklarını gösterdi.
Li, "İç mekanlarda bile, bir paneli tutarsanız, kenarda çok güçlü bir fotolüminesans görebilirsiniz" dedi. Test ettiği paneller, doğrudan güneş ışığında% 2,9 ve ortam LED ışığı altında% 3,6'ya varan güç dönüştürme verimliliği gösterdi.
Verduzco'ya göre, son on yılda çeşitli türlerde ışık saçan geliştirildi, ancak nadiren konjuge polimerlerle.
Kimya ve biyomoleküler mühendislik ve malzeme bilimi ve nano mühendislik profesörü Verduzco, "Bu uygulama için konjuge polimerlerin kullanımındaki problemin bir kısmı, bunların istikrarsız olmaları ve hızla bozunabilmeleridir," dedi. "Ancak son yıllarda konjuge polimerlerin stabilitesini iyileştirme konusunda çok şey öğrendik ve gelecekte polimerleri hem stabilite hem de istenen optik özellikler için tasarlayabiliriz."
Laboratuvar ayrıca 120 inç kare büyüklüğündeki panellerden enerji geri dönüşünü de simüle etti. Bu panellerin biraz daha az enerji sağlayacağını, ancak yine de bir hane halkının ihtiyaçlarına katkıda bulunacağını bildirdiler.
Li, polimerin enerjiyi kızılötesi ve ultraviyole ışıktan dönüştürmek için ayarlanabileceğini ve bu panellerin şeffaf kalmasını sağladığını belirtti.
"Polimerler, panellerdeki desenler halinde bile basılabilir, böylece sanat eseri haline getirilebilirler" dedi.