Пленка работает как концентратор: ловит лучи и преобразует их в энергию. При этом стекло остается прозрачным и сохраняет естественные краски. Технологию уже успешно испытали. Возможно, через несколько лет разработку встроят не только в фешенебельные апартаменты, но и в теплицы с бабушкиными огурцами — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор Hi-Tech Mail
Ученые из Китая придумали прозрачное покрытие, которое превращает обычное окно в источник электричества. Снаружи оно выглядит как привычное стекло, но внутри спрятан умный слой, перенаправляющий солнечные лучи к фотоэлементам на кромке. В итоге поверхность остается светлой и чистой, а розетки в здании могут расходовать бесплатную энергию.
Разработку представила команда Нанкинского университета. Основой в ней послужили холестерические жидкие кристаллы, уложенные в несколько тончайших слоев. Каждый из них имеет особый рисунок с шагом порядка сотен нм. Такая структура действует как дифракционная решетка — она улавливает циркулярно поляризованный свет и гонит его внутрь стеклянной пластины под острым углом. На выходе луч попадает на миниатюрные солнечные ячейки, встроенные по периметру.
Главное достоинство пленки — полная прозрачность. Она пропускает в среднем 64% видимого спектра и почти не искажает оттенки, коэффициент цветопередачи превышает 91. При этом концентратор собирает до 38% зеленой части спектра, которая раньше терялась.
Экспериментальный образец диаметром 2,5 см смог запитать вентилятор мощностью 10 мВт прямо на улице. Когда инженеры проводили компьютерное моделирование с окном шириной 2 м, они заметили, как интенсивность света на краю возрастает примерно в 50 раз. Это означает, что фотоячеек требуется на 75% меньше, чем обычно, а затраты на материалы сокращаются в разы.
Важная особенность — совместимость с высокоэффективными полупроводниками вроде арсенида галлия. С его помощью можно еще выше поднять коэффициент преобразования. Покрытие стабильно работает на солнце и выдерживает длительный контакт с окружающей средой.
Производить такие оконные пленки можно методом рулонной печати. Это удешевляет процесс и открывает дорогу массовому применению. Наклеить их можно на уже существующие окна без переделки рам и фасадов. Архитекторы с таким материалом смогут проектировать более экологически чистые здания, которые сохраняют эстетичный внешний вид.
Покрытие, возможно, будут использовать в офисах и жилых домах. Исследователи также задумываются о покрытии теплиц, транспортных средств и легких конструкций, где обычные панели не подходят. Пока на горизонте появилась следующая задача — расширить диапазон улавливаемого света и точнее управлять поляризацией.
Ранее мы писали о том, что раскрыт простой секрет массового производства паучьего шелка.
