Mimpi jendela pengumpulan energi matahari adalah selangkah lebih dekat dengan kenyataan

Gambar file.

Para peneliti di University of Minnesota dan University of Milano-Bicocca membawa impian jendela yang dapat secara efisien mengumpulkan energi matahari selangkah lebih dekat dengan kenyataan berkat nanopartikel silikon teknologi tinggi. produk surya

Para peneliti mengembangkan teknologi untuk menanamkan nanopartikel silikon ke dalam apa yang mereka sebut konsentrator surya luminescent yang efisien (LSC). LSC ini adalah elemen kunci dari jendela yang dapat secara efisien mengumpulkan energi matahari. Ketika cahaya bersinar melalui permukaan, frekuensi cahaya yang berguna terperangkap di dalam dan terkonsentrasi ke tepi di mana sel surya kecil dapat diletakkan di tempat untuk menangkap energi. LED surya

Penelitian ini diterbitkan di Nature Photonics, jurnal ilmiah peer-review yang diterbitkan oleh Nature Publishing Group. Sistem Pencahayaan Surya

Jendela yang dapat mengumpulkan energi matahari, yang disebut jendela fotovoltaik, adalah perbatasan berikutnya dalam teknologi energi terbarukan, karena mereka memiliki potensi untuk meningkatkan permukaan bangunan yang cocok untuk pembangkit energi tanpa memengaruhi estetika mereka - aspek penting, terutama di daerah metropolitan. Jendela fotovoltaik berbasis LSC tidak memerlukan struktur besar untuk diterapkan pada permukaannya dan karena sel fotovoltaik tersembunyi di bingkai jendela, mereka berbaur tanpa terlihat ke lingkungan yang dibangun. Cahaya bertenaga surya

Gagasan konsentrator surya dan sel surya yang terintegrasi ke dalam desain bangunan telah ada selama beberapa dekade, tetapi penelitian ini termasuk satu perbedaan utama - nanopartikel silikon. Sampai baru -baru ini, hasil terbaik telah dicapai dengan menggunakan struktur nano yang relatif kompleks berdasarkan pada elemen yang berpotensi beracun, seperti kadmium atau timbal, atau pada zat langka seperti indium, yang sudah dimanfaatkan secara besar -besaran untuk teknologi lain. Pengisi daya panel surya

Silikon berlimpah di lingkungan dan tidak beracun. Ini juga bekerja lebih efisien dengan menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda dari yang dipancarkan. Namun, silikon dalam bentuk curah konvensionalnya, tidak memancarkan cahaya atau luminesce. sistem tenaga surya rumah

"Di lab kami, kami 'menipu' sifat dengan menyiram dimensi kristal silikon menjadi beberapa nanometer, yaitu sekitar seperseribu dari diameter rambut manusia," kata Profesor Teknik Mesin University of Minnesota Uwe Kortshagen, penemu The the Proses untuk membuat nanopartikel silikon dan salah satu penulis senior penelitian. Pengisi daya matahari portabel

"Pada ukuran ini, sifat silikon berubah dan menjadi emitor cahaya yang efisien, dengan properti penting untuk tidak menyerap kembali pendarannya sendiri. Ini adalah fitur utama yang membuat nanopartikel silikon yang cocok untuk aplikasi LSC." Generator Surya Portabel

Menggunakan nanopartikel silikon membuka banyak kemungkinan baru untuk tim peneliti. Solar Powerbank

"Selama beberapa tahun terakhir, teknologi LSC telah mengalami akselerasi yang cepat, berkat juga untuk studi perintis yang dilakukan di Italia, tetapi menemukan bahan yang cocok untuk memanen dan memusatkan cahaya matahari masih merupakan tantangan terbuka," kata Sergio Brovelli, profesor fisika di universitas dari Milano-Bicocca, rekan penulis penelitian, dan salah satu pendiri perusahaan spin-off ke listrik yang merupakan industrialisasi LSC untuk jendela fotovoltaik "Sekarang, dimungkinkan untuk mengganti elemen-elemen ini dengan nanopartikel silikon." Lampu Surya Luar Ruang

Para peneliti mengatakan fitur optik nanopartikel silikon dan kompatibilitasnya yang hampir sempurna dengan proses industri untuk memproduksi LSC polimer menciptakan jalur yang jelas untuk menciptakan jendela fotovoltaik yang efisien yang dapat menangkap lebih dari 5 persen energi matahari dengan biaya rendah yang belum pernah terjadi sebelumnya. Harga Sistem Energi Surya

"Ini akan menjadikan jendela fotovoltaik berbasis LSC menjadi teknologi nyata untuk pasar fotovoltaik yang terintegrasi dengan bangunan tanpa batasan potensial dari kelas nanopartikel lainnya berdasarkan bahan yang relatif langka," kata Francesco Meinardi, Profesor Fisika di Universitas Milano-Bicocca dan satu dari penulis pertama makalah ini. Sistem Rumah Surya

Nanopartikel silikon diproduksi dalam proses berteknologi tinggi menggunakan reaktor plasma dan dibentuk menjadi bubuk. senter matahari

"Setiap partikel terdiri dari kurang dari dua ribu atom silikon," kata Samantha Ehrenberg, sebuah Ph.D. University of Minnesota. Siswa dan penulis studi pertama lainnya. "Bubuk diubah menjadi larutan seperti tinta dan kemudian tertanam menjadi polimer, baik membentuk selembar bahan plastik fleksibel atau melapisi permukaan dengan film tipis." Energia Solar

University of Minnesota menemukan proses untuk menciptakan nanopartikel silikon sekitar selusin tahun yang lalu dan memegang sejumlah paten pada teknologi ini. Pada 2015, Kortshagen bertemu Brovelli, yang ahli dalam fabrikasi LSC dan telah menunjukkan berbagai pendekatan yang berhasil untuk LSC yang efisien berdasarkan sistem nanopartikel lainnya. Off Grid Solar Power System

Potensi nanopartikel silikon untuk teknologi ini segera jelas dan kemitraan lahir. University of Minnesota menghasilkan partikel dan peneliti di Italia membuat LSC dengan menanamkannya dalam polimer melalui metode berbasis industri, dan berhasil. Rumah Tata Surya

"Ini benar -benar kemitraan di mana kami mengumpulkan para peneliti terbaik di bidangnya untuk membuat ide lama benar -benar sukses," kata Kortshagen. "Kami memiliki keahlian dalam membuat nanopartikel silikon dan mitra kami di Milano memiliki keahlian dalam membuat konsentrator bercahaya. Ketika semuanya datang bersama, kami tahu kami memiliki sesuatu yang istimewa." Kit Solar

Pengisi daya baterai surya dipasok oleh mtosolar