Журнал ACS Nano опубликовал исследование, в котором ученые UCLA изобрели новые прозрачные солнечные элементы, позволяющие окнам в домах или других зданиях генерировать электроэнергию, не преграждая вид снаружи.
Новый тип полимерного солнечного элемента (PSC), вырабатывает энергию за счет поглощения инфракрасного излучения, а не видимого света, поэтому элементы для человеческого глаза прозрачны на 70%. Устройство изготовлено из светочувствительного пластика, преобразующего инфракрасное излучение в электричество.
По словам руководителя исследования Янг Янг, такие результаты дают потенциал визуально прозрачным полимерным солнечным элементам применяться в качестве дополнительных компонентов в портативной электронике, таких как «умные» окна, встраиваемые в здание фотоэлементы и другие устройства.
Янг добавил, что наши новые PSC сделаны из материала, похожего на пластик, они легкие и гибкие, к тому же их можно изготавливать в больших объемах с минимальными затратами.
Полимерные солнечные элементы привлекают большое внимание во всем мире из-за их достоинств по сравнению с конкурирующими технологиями солнечных элементов. Поэтому ученые активно исследуют PSC на их потенциал в создании уникальных устройств широкого применения.
Раньше было сделано много попыток в демонстрации прозрачных или полупрозрачных PSC. Но, эти демонстрации показывали либо низкую степень прозрачности, либо невысокую эффективность, поскольку подходящие полимерные PV-материалы и эффективные прозрачные проводники не применялись в разработке и производстве таких устройств.
Исследователи UCLA создали солнечные элементы высокой производительности из прозрачного полимера путем включения чувствительного к инфракрасному свету полимера и серебряных нанопроводников в композитной пленке, в качестве прозрачного электрода верхнего слоя. Чувствительный к инфракрасному свету полимер поглощает больше инфракрасного света, и менее чувствителен к видимому свету, что балансирует производительность солнечных элементов и прозрачность в длине волн видимого света.
Другое же достижение, это прозрачный проводник из комбинации серебренного нанопроводника и наночастиц диоксида титана, который заменяет непрозрачные металлические электроды, использовавшиеся в прошлом. С помощью такой комбинации прозрачный полимерный солнечный элемент достиг 4% эффективности.
