Люминесцентный пластический материал улавливает солнечную энергию на прозрачных поверхностях

В Мичиганском университете командой исследователей создан новый тип прозрачного люминесцентного солнечного концентратора (LSC). Он может использоваться на любых прозрачных поверхностях (окнах домов, защитном покрытии телефонных экранов и т.п.), и позволяет получать электроэнергию из солнечного света без ухудшения обзора.

Исследования в области люминесцентных пластических материалов для солнечных батарей ведутся уже давно. До сих пор однако такие устройства имели невысокую эффективность и материалы получались сильно окрашенными.

Авторы новой работы избрали путь, который позволил им добиться полной прозрачности люминесцентного активного слоя. Для этого они создали небольшие органические молекулы, способные поглощать и переизлучать свет в невидимом глазу диапазоне.

В экспериментальном прототипе молекулы настроены так, что поглощают ультрафиолетовое излучение, а затем «светятся» в инфракрасной полосе длин волн. ИК-свет направляется к краям пластика, где в тонких полосках фотоэлектронных элементов происходит его преобразование в электричество.

Отсутствие излучения и поглощения видимого света означает, что новый материал прозрачен для невооруженного глаза. Дополнительными его достоинствами являются гибкость и потенциально невысокая себестоимость производства.

Эффективность преобразования света пока составляет всего 1%, но ученые рассчитывают, что после полной оптимизации она превысит 5%. Лучшие окрашенные материалы LSC имеют КПД порядка 7%.

Статья по итогам исследований была анонсирована на обложке последнего выпуска журнала Advanced Optical Materials.