Способность «умных окон» генерировать электричество - это путь вперед, и ученые идут на один шаг дальше, и они сделают «умные окна» широко используемыми в повседневной жизни.
Сенсибилизированные красителем солнечные элементы представляют собой тонкий гибкий материал, который имитирует принцип фотосинтеза и может создавать прозрачные электронные схемы, которые могут быть встроены в окна со стенами, а здание может использовать окна Источник питания. Иногда этот материал будет перевешивать текущую технологию солнечных панелей, но из-за недостаточного понимания того, как фотосенсибилизатор взаимодействует с поверхностью полупроводника на молекулярном уровне, технология еще не смогла улучшить сегодня эффективность.
В исследовании, опубликованном ранее в этом году в журнале Nanoscale, далее раскрывается механизм взаимодействия красителя с поверхностью полупроводника, а ученые из Кембриджского университета в Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США разработали результаты Помогите разработать новую технологию, которая поможет городам стать более энергоэффективными, используя мощь поверхностей окон.
Исследование имитирует полностью собранное окно солнечных элементов между органическим красителем и поверхностью полупроводника и молекулярную структуру рабочего электрода в нем, который является проводником, через который протекает ток. Сенсибилизирующий краситель адсорбируется на нанопористую поверхность пленки диоксида титана из Предыдущие исследования подражали молекулярной структуре отдельных компонентов, составляющих окна солнечных элементов, но не учитывают тот факт, что химический состав каждого компонента солнечного элемента может влиять на солнечный элемент Влияние эффективности.
Jacqui Cole, ведущий автор исследования и руководитель группы молекулярной инженерии группы Cambridge, сказал в заявлении: «Наши исследования показали, что некоторые химические вещества могут существенно влиять на фотогальванические характеристики солнечных элементов, некоторые из которых были ранее Было пренебрежено. Нам нужно только правильно улучшить производительность этих солнечных батарей, вы можете сделать их более конкурентоспособными, потому что соотношение между ценой и производительностью индустрии солнечных батарей определяет экономику. По сравнению с другими технологиями солнечных батарей, Стоимость изготовления сенсибилизированных красителем солнечных батарей очень дешевая ».
Существуют другие исследования, которые находятся в процессе разработки подобных технологий в надежде эффективно поглощать солнечный свет в широком диапазоне источников. Исследователи из Мичиганского государственного университета построили аналогичные прозрачные солнечные панели и, по мнению ученых, могут использовать технологию Миллиарды квадратных метров полезной поверхности стекла в стране могли бы полностью заменить ископаемое топливо, в то время как еще одно исследование из Массачусетского технологического института объединяет искусственную ДНК-спираль и краситель для захвата света, Хотя этот специальный механизм еще не сделан из таких материалов, как окна или текстиль.
В исследовании Коула дальнейшее понимание взаимодействия между красителем и структурой TiO 2 обеспечило бы «инструмент» для молекулярной инженерии для получения более подходящего красителя сенсибилизированной красителем солнечных батарей с разумной конструкцией. Помогает искусственным материалам забирать свет от солнца, подобно тому, как растения забирают свет во время фотосинтеза. Молекулы красителей возбуждаются солнечным светом, позволяя энергии течь через проводящий диоксид титана, чтобы поглотить краситель.
Коул сказал: «Это будет стимулировать ток в цикле».
Вместо этого они использовали органический краситель под названием «МК-2», который в настоящее время находится в лабораторных испытаниях, но металлоорганические красители были коммерциализированы, Коул также отмечает, что башня в Граце, Австрия Здание уже использовало энергетическое окно на верхней части башни.
До сих пор коммерциализация окон с солнечной батареей с использованием этой технологии активно продвигалась вперед, и некоторые из образцовых зданий, построенных на них, также были построены ».
