Hvis vi har noen sjanse for å reversere eller til og med senke klimaendringene, trenger vi all den rene energien vi kan få. Solar kan potensielt være en stor skive av kraftpai. Men spesielt i store byer, der strømforbruket er høyt, er det ikke mye åpen plass til å sette opp enorme solfarmer - for eksempel tar Ivanpah Solar Electric Generating System 3, 500 dekar av Californias Mojave-ørken.
Relatert innhold
- Solcellepaneler i skjermene på smarttelefoner kan strømme enhetene
Energi kan hentes ganske enkelt inn fra områder utenfor byer. Men soleffektivitet har fysiske grenser, så det er viktig å utnytte all tilgjengelig plass til energiproduksjon. Og mens byens hustak gir litt rom for solcellepaneler, kan den plassen i stedet brukes til å dyrke lokal mat i tempererte klima.
Det er imidlertid nok av potensielt energiproducerende vinduer i høyhus og skyskrapere.
Forskere ved Michigan State University har utviklet klare solfangere av plast som kan plasseres på vinduer uten å hindre utsikten. De samme samlerne kan også feste seg til skjermene på mobile enheter. I følge en fersk artikkel i tidsskriftet Advanced Optical Materials slipper plasten gjennom alt synlig lys. Vinduene som samler solenergi, vil ikke vises tonet eller overskyet for det menneskelige øyet. I stedet er materialet innebygd med bittesmå fluorescerende organiske saltmolekyler, som er konstruert for å absorbere bare deler av lysspekteret som folk ikke kan se, for eksempel ultrafiolett og nærinfrarødt lys.
Richard Lunt, assistentprofessor ved Michigan State og en av forfatterens forfattere, sier molekylene ligner de som finnes i naturen, bare litt finjustert. "Vi skreddersyr dem etter behov, " skriver han i en e-post. "Det vil si å høste bestemte komponenter på det usynlige solspekteret og glød med en annen bølgelengde i det infrarøde." til strøm. Derfra kunne de kablede vinduene skvise den innhøstede energien til lokale batterier eller tilbake i det elektriske nettet.
Assisterende professor Richard Lunt og Yimu Zhao, en doktorgradsstudent, tester det gjennomsiktige solmaterialet ved Michigan State University. (GL Kohuth) Den transparente solfangeren trenger fortsatt en god del raffinering, ettersom effektiviteten er relativt lav: bare 1 prosent av det ultrafiolette og nærinfrarøde lyset konverteres til strøm. De fleste kommersielle solcellepaneler i dag er mellom 15 og 20 prosent effektive. Men Lund mener teknologien bør nå 5 prosent eller høyere med videre forskning.
"Vi utforsker aktivt ruter for å forbedre effektiviteten ved å forbedre den" glødende "effektiviteten, utvide absorpsjonsområdet for det infrarøde spekteret, " skriver Lunt. Han sier også at ytterligere innstilling av samspillet mellom de lyssamlende molekylene og gjennomsiktig materiale de er innebygd i skulle øke mengden energi som samles inn.
Lunt sier den grunnleggende ideen om selvlysende solfangere har eksistert i flere tiår. Men i motsetning til andre prosjekter, har dette arbeidet som mål å høste ikke synlig lys. Han hevder at de kan lages ved bruk av standard industriell prosessering, og at de bare krever en liten mengde solceller i kanten av materialet for å samle energien optisk. Det betyr at de burde være rimelig å produsere. At de kan installeres på eksisterende infrastruktur for bygninger og vinduer, bør også redusere kostnadene i forhold til frittstående solcellepaneler.
Lunt tror det imidlertid er sannsynlig at teknologien vil dukke opp i liten elektronikk først, fordi den allerede produserer nok energi til å drive ting som e-lesere og smarte vinduer. Teamet har grunnlagt et selskap, Ubiquitous Energy, Inc., som jobber med å kommersialisere teknologien. De forventer å se sine transparente solfangere på bygninger og mobil elektronikk i løpet av de neste fem årene.
Professoren tror heller ikke de potensielle bruksområdene stopper der, og bemerker at teknologien kan brukes på andre glassflater, for eksempel bilfrontruter.
"Du kan til og med tenke på å legge disse enhetene over overflater der du bryr deg om å opprettholde visse estetikker eller mønstre, som sidespor, tekstiler eller til og med reklametavler, " skriver Lunt. "De kan være rundt oss uten å vite at de er der."
