Sólarsellan sem notuð er í rafmagnsgluggann hefur 30 ára líftíma

Sólarorka er ódýrasta orka sem mannkyn hefur framleitt frá iðnbyltingunni. Með því að nota þessi tæki á gluggana verður byggingin þín að orkuveri.

Þrátt fyrir að kísill sé enn konungur skilvirkni sólarplötur, er það ekki gegnsætt. Fyrir gluggavænar sólarplötur hafa vísindamenn verið að kanna lífræn efni eða efni sem eru byggð á kolefni. Áskorunin sem Forrest teymið stendur frammi fyrir er hvernig á að koma í veg fyrir að mjög skilvirk lífræn ljósbreytingarefni brotni hratt niður við notkun.

Kostir og gallar þessara efna liggja í sameindunum sem flytja ljósmyndamyndaðar rafeindir til rafskautanna, inngangspunkta rafrása sem nota eða geyma sólarorku. Þessi efni eru oft nefnd"ekki fullerene viðtakar" að greina þá frá sterkari en óhagkvæmari"fullerene viðtökum" úr nanóskala kolefnisneti. Sólarsellur úr brennisteinsdópuðum ófullerenviðtökum geta náð 18% nýtni sem jafngildir kísil, en endingartími þeirra er ekki langur.

& quot;Non-fullerene viðtakar hafa mjög mikla skilvirkni, en innihalda veik tengsl sem auðvelt er að sundra undir hárorku ljóseindum, sérstaklega útfjólubláum [útfjólubláum] ljóseindum sem eru algengar í sólarljósi," Aðstoðarrannsóknarfræðingur í rafmagnsverkfræði og tölvunarfræði við háskólann í Michigan sagði Li Yongxi. Höfundur blaðsins Nature Communications.

Með því að rannsaka rýrnað eðli þessara óvarða sólarsellna, áttaði teymið sig á því að þeir þurfa aðeins stuðning á nokkrum stöðum. Í fyrsta lagi þurfa þeir að loka fyrir útfjólubláa geisla. Í þessu skyni bættu þeir lag af sinkoxíði, algengu sólarvarnarefni, við hlið glersins sem snýr að sólinni.

Þynnra sinkoxíðlagið nálægt ljósgleypandi svæðinu hjálpar til við að leiða rafeindir sem mynda sólarorku að rafskautinu. Því miður eyðilagði það einnig viðkvæma ljósgleypann, þannig að liðið bætti við lag af kolefnisbundnu efni sem kallast IC-SAM sem biðminni.

Auk þess eru rafskautin sem draga jákvætt hlaðin"göt" (í meginatriðum rýmið sem rafeindir losa) inn í hringrásina geta einnig brugðist við ljósgleypum. Til að vernda þá hlið bættu þeir öðru bufferlagi við, sem er fulleren í laginu eins og fótbolti.

Liðið prófaði síðan nýjar varnir sínar undir hermt sólarljósi af mismunandi styrkleika, frá dæmigerðu ljósi 1 sólar til 27 sóla og hitastig allt að 150 gráður á Fahrenheit. Með því að rannsaka hvernig frammistaða minnkar við þessar aðstæður komst teymið að þeirri niðurstöðu að sólarsellur gætu enn starfað með 80% skilvirkni eftir 30 ár.

Forrest sér framtíð þessara tækja"koma að glugga nálægt þér." Lið hans hefur aukið gagnsæi einingarinnar í 40%. Þeir telja sig geta nálgast 60% gagnsæi.

Þeir vinna einnig að því að auka skilvirkni úr þeim 10% sem náðst í hálfgagnsærri einingu skýrslunnar í nálægt þeim 15% sem talið er að sé mögulegt með miklu gagnsæi. Þar sem hægt er að gera efnið í vökva er búist við að framleiðslukostnaður sé tiltölulega lágur.