Вчені створили прозорий сонячний концентратор
Сонячну енергію вже давно навчилися збирати за допомогою спеціальних пристроїв. Однак одна з головних проблем даної процедури - не надто привабливий вигляд цього обладнання.
Команда інженерів з Мічиганського університету вирішила виправити існуючий недолік і створила унікальний сонячний концентратор з повністю прозорим корпусом. Така установка зможе використовуватися не тільки на вікнах, але і на екранах смартфонів, не порушуючи естетику пристроїв. Дослідження проводилося на чолі з Річардом Лант. Його результати були опубліковані в журналі Advanced Optical Materials.
Здатність поглинати сонячне світло
Сонячні концентратори використовують лінзи для фокусування світла на невеликій площі. Це дозволяє максимізувати вироблення електроенергії. Сам процес чимось схожий на всім нам знайому хитрість, коли за допомогою збільшувального скла пропалюють яку-небудь поверхню.
наукова дилема
Звідси відразу випливає питання: а чому ж тоді вчені відразу не створили прозору лінзу для концентратора? Адже це б зробило пристрій для збору теплової енергії більш досконалим. Але, на жаль, завдання виявилося не таким простим, як здається. Інженери марно намагалися дотриматися балансу, при якому при підвищенні прозорості лінзи не зменшувалася б ефективність пристрою. До теперішнього моменту для виготовлення концентраторів вважалося прийнятним використання тільки забарвлених стекол.
«Ніхто не хоче перебувати в оточенні кольорових лінз, - сказав Лант в своєму прес-релізі. - Це робить обстановку занадто барвистою, як ніби ви перебуваєте на дискотеці. Але ми застосували новий підхід до розробки концентраторів, при якому активний люмінесцентний шар зберігає прозорість ».
невидимі хвилі
Секрет успіху ідеї полягає в створенні системи, яка здатна функціонувати на хвилях, що знаходяться за межами видимого спектру. Це було досягнуто за допомогою органічних люмінофорів - з`єднань, що відповідають за світіння. Концентратор поглинає промені на певних довжинах хвиль, а потім він може передати їх в інший пристрій. Відсутність участі видимого спектру в процесі дозволило дослідникам отримати прозорий, як скло, готовий продукт.
«Ми можемо налаштувати цей матеріал таким чином, щоб він поглинав тільки ультрафіолет і інфрачервоне проміння», - пояснив Лант.
Замість того, щоб концентрувати світло безпосередньо над необхідним елементом (наприклад, як це робить збільшувальне скло, розміщене над аркушем паперу), пристрій розподіляє його по всьому периметру своєї поверхні, перетворюючи сонячне проміння на електроенергію.
