Похоже, интеграция солнечных (ФВ) элементов в конструкции здания – это новый тренд, который набирает обороты. Сначала глава Tesla Илон Маск раскрыл детали своей новой кровельной плитки со встроенными ФВ элементами, которую не видно, если смотреть на дом с улицы. Теперь исследователи из Миннесотского Университета и Миланского университета Бикокка разработали технологию ФВ окон, вырабатывающих энергию за счет солнечного излучения. Ученые опубликовали результаты исследования в журнале Nature Photonics. Из публикации следует, что высокотехнологичные силиконовые нано частицы, помещенные в люминесцентные солнечные концентраторы (LSC) увеличивают производительность ФВ окон, делая их конкурентными по отношению к обычным плоским концентраторам солнечного излучения.
«В нашей лаборатории мы «перехитрили» природу, исказив строение кристаллов кремния на несколько нанометров, это составляет примерно одну десятитысячную диаметра человеческого волоса», – рассказал профессор механики из Миннесотского Университета Уве Корчаген, один из ведущих авторов исследования. «При таких размерах свойства кремния изменяются, и он начинает активно излучать свет, причем нет эффекта повторного поглощения собственного излучения. Это свойство является ключевым и делает кристалл идеальным для применения в устройствах LSC».
ФВ окна могут открыть новые горизонты в гонке за электрификацию городов за счет ВИЭ и в деле снижения выбросов парниковых газов, провоцирующих изменение климата. Современные стеклянные офисные башни можно оборудовать ФВ окнами, что не отразится на внешнем виде фасадов, но сможет удовлетворить потребность зданий в электроэнергии. По данным Департамента Энергетики США, оснащение ФВ окнами здания Всемирного Торгового Центра, обеспечит энергией 350 квартир.
Исследователи утверждают, что кремниевые нано частицы помогут сделать «солнечные» окна коммерчески рентабельными для строительного рынка. Эти нано частицы производятся с помощью плазменного реактора в виде порошка, и могут стать основой гибких LSC концентраторов, которые эффективно улавливают более 5% солнечной энергии. Возможно, что в недалеком будущем настанет день, когда солнце, отраженное в стеклах небоскребов станет источником энергии.
