Модифицированые квантовые точки снизят стоимость электроэнергии

В Лос-Аламосской национальной лаборатории Минэнергетики США учёными разработан прототип двухслойного оконного стеклопакета, который, наряду с задачами пропускания света, тепло- и звукоизоляции выполняет функции высокоэффективной солнечной батареи.

Реализовать это удалось, объединив люминесцентный солнечный концентратор и тандемную конструкцию из двух слоёв недорогих, получаемых из раствора квантовых точек, которые поглощают свет в различных частях спектра солнечного излучения.

Квантовые точки были модифицированы добавлением ионов марганца, играющих роль примесей с высокой излучательной способностью. Поглощаемый квантовыми точками свет активирует эти примеси, после чего ионы марганца испускают фотоны с энергией ниже порога поглощения квантовой точки. Этот трюк позволил практически избавиться от потерь, связанных с самопоглощением в квантовых точках.

Слой таких легированных марганцем квантовых точек наносится на поверхность фронтального стекла для поглощения голубого и ультрафиолетового участков спектра. Улавливание остальных фотонов осуществляется на заднем стекле, покрытом слоем квантовых точек из селенида меди/индия.

Генерируемые путём переизлучения длинноволновые фотоны испытывают полное внутреннее переотражение в стекле и направляются к его краям, где интегрированные в раму солнечные элементы преобразуют их в электричество.