Дослідники з Мічиганського державного університету розробили прозорий органічний фотогальванічний матеріал (TOPV) для сонячних вікон у комерційних будівлях.
"Ми використовували ці типи матеріалів у пілотному виробництві прозорих сонячних модулів в Ubiquitous Energy", - розповів дослідник Аннік Анктіл. "Нещодавно ми встановили ці прозорі сонячні модулі в кампусі".
Вчені запропонували два різні матеріали для двох різних видів сонцезахисного скла. Один заснований на фталоціаніні (ClAlPc), класі барвників, які зазвичай використовуються для автомобільних фарб, друкарських чорнил та паперу. Інший розроблений з гептаметином (CyTPFB), який є сполукою з ближньою інфрачервоною флуоресценцією (NIRF), яка нещодавно стала перспективним агентом для доставки ліків. За словами дослідників, матеріали забезпечують більш високе пропускання видимого світла, ніж звичайні напівпрозорі фотоелектричні модулі, інтегровані в будівлю (BIPV) та селективне поглинання ближнього інфрачервоного випромінювання (NIR).
ClAlPc і CyTPFB використовуються як верхні шари пристрою TOPV, яке складається з осаджених шарів оксиду індія-олова (ITO)
і оксиду молібдену (MoO 3 ) і батокупроїну (BCP).
"ITO наноситься методом напилення, а всі інші шари наносяться методом вакуумного напилення, за винятком активного шару CyTPFB, який наноситься методом розчинення", - заявили дослідники.
Вони змоделювали використання запропонованих матеріалів у вікнах п'яти комерційних будівель у чотирьох різних кліматичних умовах у США — Детройті, Лос-Анджелесі, Фенікс та Гонолулу.
«Передбачається, що TOPV осідають усередині скляних вікон комерційних будівель. Максимальний розмір вікна – 2,1 метра на 3,7 метра, срібна сітка покриває 11% площі вікна», – пояснили вчені. "Практична межа ефективності перетворення енергії для ClAlPc TOPV становить 10%, а для CyTPFB TOPV - 11%".
Дослідники заявили, що термін служби обох версій сонячного скла становить 20 років. ККД наприкінці цього періоду має становити близько 60% від заявленого початкового ККД. Вони також виявили, що TOPV CyTPFB чинять на 26,1% більший вплив на життєвий цикл, ніж TOPV ClAlPc, через вище енергоспоживання процесів синтезу та осадження з розчину.
«Для більшості будівель TOPV CyTPFB мають вищі енергетичні переваги через більш високу ефективність перетворення енергії, але для лікарень TOPV ClAlPc працюють краще через їх спектральні властивості», — пояснили вчені.
Група представила технологію TOPV у статті «Чиста енергія та рентабельність фталоціанінових та гептаметинових прозорих фотогальванічних елементів у комерційних будинках», яка була нещодавно опублікована в журналі «Технології та оцінки стійкої енергетики».
«Майбутні конструкції TOPV можуть бути оптимізовані та адаптовані до будівлі як для вироблення електроенергії, так і для енергозбереження будівлі шляхом зміни або активного шару, або використання матеріалів з низьким коефіцієнтом випромінювання для електродів», — підсумували вони.
Джерело: pv-magazine.com
