Стеклопакеты с квантовой технологией обладают высоким КПД

Энергосбережение >> 03.03.2018, 15:48

Исследователям из Национальной лаборатории Лос-Аламоса удалось использовать технологию квантовых точек для создания однокамерных стеклопакетов. Новые стеклопакеты не только обладают улучшенными теплоизоляционными свойствами, но и могут улучшить эффективность производства электроэнергии за счет энергии солнца.

При создании нового типа «солнечных» окон специалисты использовали два слоя дешевых фрагментов полупроводников, настроив их на прием разных волн солнечного спектра. Переднее стекло в стеклопакете обладает покрытием из квантовых точек с добавлением марганца, поглощающих ультрафиолетовый и синий, а заднее стекло покрыто точками с добавлением селенида меди-индия, поглощающими остальные цвета спектра. В целом окно выполняет роль тандемного люминесцентного солнечного концентратора. Поглощаемый квантовыми точками свет перенаправляется к краям оконной рамы, где фотоэлементы преобразуют его в электричество.

По заявлению ученых, ключевым элементов исследования является разделение солнечного спектра с отдельной обработкой фотонов с низким и более высоким энергетическим потенциалом. Передний слой стеклопакета стал свободным от реабсорбации за счет включения в квантовые точки ионов марганца, выступающий в роли примеси с высокой эмиссией.

Созданный учеными прототип нового «солнечного» окна продемонстрировал высокий показатель оптической квантовой эффективности люминесценции – показатель достиг 6,4%, а эффективность трансформации энергии солнца в электричество достигла показателя в 3,1%. Исследователи уверены, что их изобретение будет использовано для создания недорогих люминесцентных солнечных концентраторов на основе квантовых точек, а также создавать стеклопакеты, способные выполнять функцию солнечных батарей.