スタッフライターによって
ミネアポリスMN（SPX）2017年2月22日
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ミネソタ大学とミラノ・ビコッカ大学の研究者は、ハイテク・シリコン・ナノ粒子のおかげで、太陽エネルギーを効率的に一歩現実に近づけることができる窓の夢をもたらしています。ソーラー製品
研究者は、シリコンナノ粒子を効率的な発光太陽濃縮器（LSC）と呼ぶものに埋め込む技術を開発しました。これらのLSCは、太陽エネルギーを効率的に収集できる窓の重要な要素です。光が表面に輝くと、有用な光の周波数が内側に閉じ込められ、エネルギーを捕捉するために小さな太陽電池を配置できる端に集中します。ソーラーLED
この研究は、The Nature Publishing Groupが発行した査読付き科学ジャーナルであるNature Photonicsに掲載されています。ソーラー照明システム
太陽光発電窓と呼ばれる太陽エネルギーを収集できる窓は、再生可能エネルギー技術の次のフロンティアです。彼らは、特にメトロポリタン地域では、美学に影響を与えることなく、エネルギー生成に適した建物の表面を大部分増加させる可能性があるためです。 LSCベースの太陽光発電ウィンドウは、かさばる構造を表面に適用する必要はなく、太陽電池は窓枠に隠されているため、構築された環境に目に見えて溶け込みます。ソーラーパワーライト
建物の設計に統合された太陽濃縮器と太陽電池のアイデアは何十年も前からありましたが、この研究には1つの重要な違い、シリコンナノ粒子が含まれていました。最近まで、最良の結果は、カドミウムや鉛などの潜在的に有毒な元素のいずれかに基づいた比較的複雑なナノ構造を使用して達成されていました。ソーラーパネル充電器
シリコンは環境に豊富で、無毒です。また、放出するよりも異なる波長で光を吸収することにより、より効率的に機能します。ただし、従来のバルク形式のシリコンは、光や耳を発しません。ホームソーラーパワーシステム
「私たちの研究室では、シリコン結晶の寸法を数ナノメートル、つまり人間の髪の直径の約1万分の1つにshierることによって、自然を「トリック」します」とミネソタ大学の機械工学部、ウエ・コルティェン教授、ウエ・コルチェン教授、発明者の発明家ウエ・コルタゲン教授シリコンナノ粒子と研究の上級著者の1人を作成するプロセス。ポータブルソーラー充電器
「このサイズでは、シリコンの特性は変化し、効率的な光エミッターになり、重要な特性は独自の発光を再吸収しないようにします。これは、シリコンナノ粒子をLSCアプリケーションに理想的にする重要な機能です。」ポータブルソーラージェネレーター
シリコンナノ粒子を使用すると、研究チームに多くの新しい可能性が開かれました。ソーラーパワーバンク
「過去数年間、LSC技術はイタリアで実施された先駆的な研究のおかげで、急速な加速を経験してきましたが、太陽光を収穫して集中するのに適した材料を見つけることは依然としてオープンな挑戦でした」この研究の共著者であり、スピンオフ会社Glassの共同設立者であるMilano-BicoccaのPower to Power of Powerは、太陽光発電窓用のLSCを工業化している「現在、これらの要素をシリコンナノ粒子に置き換えることができます」。屋外ソーラーライト
研究者は、シリコンナノ粒子の光学的特徴と、ポリマーLSCを生産するための産業プロセスとのほぼ完全な互換性が、前例のない低コストで太陽のエネルギーの5％以上をキャプチャできる効率的な太陽光発電窓を作成するための明確な経路を作成すると言います。太陽エネルギーシステムの価格
「これにより、LSCベースの太陽光発電ウィンドウは、比較的希少な材料に基づいた他のクラスのナノ粒子の潜在的な制限なしに、建物統合された太陽光発電市場の実際の技術になります」論文の最初の著者の。ソーラーホームシステム
シリコンナノ粒子は、プラズマ反応器を使用してハイテクプロセスで生成され、粉末に形成されます。ソーラー懐中電灯
「各粒子は、200万件未満のシリコン原子で構成されています」と、ミネソタ大学の機械博士博士号、サマンサ・エーレンバーグは述べています。学生と研究の別の最初の著者。 「粉末はインクのような溶液に変換され、ポリマーに埋め込まれ、柔軟なプラスチック材料のシートを形成するか、薄膜で表面をコーティングします。」エネルギーソーラー
ミネソタ大学は、約12年前にシリコンナノ粒子を作成するプロセスを発明し、この技術に関する多くの特許を保有しています。 2015年、KortshagenはLSC製造の専門家であり、他のナノ粒子システムに基づいた効率的なLSCに対するさまざまな成功したアプローチをすでに実証していたBrovelliに会いました。オフグリッドソーラーパワーシステム
この技術のためのシリコンナノ粒子の可能性はすぐに明らかになり、パートナーシップが生まれました。ミネソタ大学は、イタリアの粒子を生産し、LSCを製造し、産業ベースの方法を通じてポリマーに埋め込むことでLSCを製造し、機能しました。ソーラーシステムホーム
「これは本当にパートナーシップであり、私たちは彼らの分野で最高の研究者を集めて、古いアイデアを本当に成功させるようにしました」とコルタゲンは言いました。 「私たちはシリコンナノ粒子を作るための専門知識を持ち、ミラノのパートナーは発光濃縮器を製造する専門知識を持っていました。それがすべて一緒になったとき、私たちは何か特別なものがあることを知っていました。」キットソーラー
Mtosolarが提供するソーラーバッテリー充電器