przez pisarzy personelu
Minneapolis MN (SPX) 22 lutego 2017
 Obraz pliku. |
Naukowcy z University of Minnesota i University of Milano-Bicocca zbliżają marzenie o oknach, które mogą efektywnie zbierać energię słoneczną o krok do rzeczywistości dzięki nanocząstkom krzemowym zaawansowanej technologii. produkt słoneczny
Naukowcy opracowali technologię w celu osadzenia nanocząstek krzemowych w tak zwane efektywne koncentratory słoneczne luminescencyjne (LSC). Te LSC są kluczowym elementem okien, które mogą skutecznie zbierać energię słoneczną. Gdy światło świeci przez powierzchnię, przydatne częstotliwości światła są uwięzione w środku i skoncentrowane na krawędziach, w których można wprowadzić małe ogniwa słoneczne, aby uchwycić energię. LED Słoneczny
Badania zostały opublikowane w Nature Photonics, recenzowanym czasopiśmie naukowym opublikowanym przez Nature Publishing Group. System oświetlenia słonecznego
Okna, które mogą zbierać energię słoneczną, zwaną oknami fotowoltaicznymi, są kolejną granicą technologii energii odnawialnej, ponieważ mogą w dużej mierze zwiększyć powierzchnię budynków odpowiednich do wytwarzania energii bez wpływu na ich estetykę - kluczowy aspekt, szczególnie w obszarach metropolitalnych. Fotowoltaiczne okna oparte na LSC nie wymagają nałożenia na ich powierzchnię, a ponieważ komórki fotowoltaiczne są ukryte w ramce okien, wtapia się niewidocznie w środowisko zbudowane. Światło zasilane energią słoneczną
Idea koncentratorów słonecznych i ogniw słonecznych zintegrowanych z projektowaniem budynków istnieje od dziesięcioleci, ale badanie to obejmowało jedną kluczową różnicę - nanocząstki krzemu. Do niedawna najlepsze wyniki były osiągane przy użyciu stosunkowo złożonych nanostruktur opartych na potencjalnie toksycznych pierwiastkach, takich jak kadm lub ołów, lub na rzadkich substancjach, takich jak indium, które są już masowo wykorzystywane do innych technologii. Ładowarka panelu słonecznego
Krzem jest obfity w środowisku i nietoksyczny. Działa również wydajniej, pochłaniając światło przy różnych długościach fal niż emituje. Jednak krzem w swojej konwencjonalnej postaci masowej nie emituje światła ani luminessy. Domowy system energii słonecznej
„W naszym laboratorium„ oszukujemy ”naturę, uchylając wymiar krzemowych kryształów do kilku nanometrów, czyli około jednej dziesięciu tysięcznych średnicy ludzkich włosów”-powiedział profesor inżynierii mechanicznej University of Minnesota Uwe Kortshagen, wynalazca Proces tworzenia krzemowych nanocząstek i jednego ze starszych autorów badania. Przenośna ładowarka słoneczna
„W tym rozmiarze zmieniają się właściwości krzemu i staje się wydajnym emiterem świetlnym, a ważna właściwość nie do ponownego uchylania własnej luminescencji. Jest to kluczowa funkcja, która sprawia, że nanocząstki krzemowe idealnie nadają się do zastosowań LSC”. przenośny generator słoneczny
Korzystanie z nanocząstek krzemowych otworzyło wiele nowych możliwości dla zespołu badawczego. Solar Powerbank
„W ciągu ostatnich kilku lat technologia LSC doświadczyła szybkiego przyspieszenia, dzięki również pionierskim badaniom przeprowadzonym we Włoszech, ale znalezienie odpowiednich materiałów do zbioru i koncentracji światła słonecznego było nadal otwartym wyzwaniem” - powiedział Sergio Brovelli, profesor fizyki na uniwersytecie Milano-Bicocca, współautor badania i współzałożyciel firmy spin-off Glass to Power, która uprzemysłowi LSC dla okien fotowoltaicznych „Teraz można zastąpić te elementy nanocząstkami silikonowymi”. Światło słoneczne na zewnątrz
Naukowcy twierdzą, że cechy optyczne nanocząstek krzemowych i ich prawie idealna kompatybilność z procesem przemysłowym do wytwarzania polimerowych LSC tworzą wyraźną ścieżkę do tworzenia wydajnych okien fotowoltaicznych, które mogą uchwycić ponad 5 procent energii Słońca przy niesprecyzowanych niskich kosztach. Cena systemu energii słonecznej
„To sprawi, że okna fotowoltaiczne oparte na LSC jest prawdziwą technologią na rynku fotowoltaicznym zintegrowanym przez budynek bez potencjalnych ograniczeń innych klas nanocząstek opartych na stosunkowo rzadkich materiałach”-powiedział Francesco Meinardi, profesor fizyki na University of Milano-Bicocca i jednej pierwszych autorów artykułu. System domu słonecznego
Nanocząstki krzemu są wytwarzane w procesie zaawansowanym technologicznie przy użyciu reaktora plazmatycznego i tworzone w proszek. Latarka słoneczna
„Każda cząstka składa się z mniej niż dwóch tysięcy atomów krzemowych” - powiedział Samantha Ehrenberg, doktorant mechaniczny University of Minnesota. Student i inny pierwszy autor badania. „Proszek jest przekształcany w roztwór podobny do atramentu, a następnie osadzony w polimer, tworząc arkusz elastycznego materiału z tworzywa sztucznego lub powlekanie powierzchni cienką warstwą”. Energia Solar
University of Minnesota wynalazł proces tworzenia krzemowych nanocząstek około kilkunastu lat i posiada wiele patentów na tę technologię. W 2015 r. Kortshagen spotkał Brovelli, który jest ekspertem w zakresie wytwarzania LSC i już wykazał różne udane podejścia do wydajnych LSC w oparciu o inne systemy nanocząstek. Off Grid Solar Power System
Potencjał nanocząstek krzemowych dla tej technologii był natychmiast jasny i narodziło się partnerstwo. University of Minnesota wyprodukował cząstki i naukowców we Włoszech wytworzyli LSC, osadzając je w polimerach za pomocą metody przemysłowej i działało. Układ słoneczny dom
„To było naprawdę partnerstwo, w którym zebraliśmy najlepszych badaczy w swoich dziedzinach, aby stary pomysł był naprawdę udany” - powiedział Kortshagen. „Mieliśmy wiedzę specjalistyczną w tworzeniu nanocząstek krzemowych, a nasi partnerzy w Milano mieli wiedzę specjalistyczną w tworzeniu koncentratorów luminescencyjnych. Kiedy to wszystko się połączyło, wiedzieliśmy, że mamy coś wyjątkowego”. Zestaw słoneczny
Ładowarka słoneczna dostarczana przez Mtosolar