Solceller gør vinduer til generatorer

(PhysOrg.com)-Forestil dig en verden, hvor vinduerne i højhuskontorer er stærke energiproducenter, tilbyde sine indbyggere meget mere end lidt frisk luft, lys og udsigt.

I de sidste fire år har et team af forskere fra Flinders University arbejdet på at gøre denne drøm til virkelighed-og nu kan forestillingen om soldrevne vinduer komme til en ikke alt for fjern fremtid nær dig.

Som en del af sin netop gennemførte ph.d. Dr. Mark Bissett fra School of Chemical and Physical Sciences har udviklet en revolutionerende solcelle ved hjælp af carbon nanorør.

Et lovende alternativ til traditionelle siliciumbaserede solceller, kulstofnanorør er billigere at lave og mere effektive at bruge end deres energibesparende, silicium -modstykker.

"Solenergi er faktisk den dyreste form for vedvarende energi - faktisk er de siliciumsolceller, vi ser på folks tage, meget dyre at producere, og de bruger også meget elektricitet til at rense, ”Sagde Dr. Bissett.

"Den samlede effektivitet af siliciumsolceller er cirka 10 procent, og selv når de fungerer med optimal effektivitet, kan det tage otte til 15 år at få den energi tilbage, det tog at producere dem i første omgang, fordi de er produceret brug af fossile brændstoffer, Sagde han.

Dr. Bissett sagde den nye, billige carbon nanorør er gennemsigtige, hvilket betyder, at de kan "sprøjtes" på vinduer uden at blokere lys, og de er også fleksible, så de kan væves ind i en række materialer, herunder stof - et koncept, der allerede er ved at blive undersøgt af reklamevirksomheder.

Selvom mængden af ​​strøm genereret af solvinduer ikke ville være nok til helt at opveje energiforbruget i en standard kontorbygning, Dr. Bissett sagde, at de stadig havde mange økonomiske og miljømæssige fordele.

”I en ny bygning, eller et hvor vinduerne alligevel udskiftes, tilføjelse af transparente solceller til glasset ville være en relativt lille pris, da omkostningerne ved glasset, rammer og installation ville være den samme med eller uden solkomponenten, ”Sagde Dr. Bissett.

”Det er dybest set som at farvelægge vinduerne, medmindre de er i stand til at producere elektricitet, Og da kontorbygninger ikke har meget tagplads til solpaneler, er det fornuftigt at udnytte de mange vinduer, de har i stedet. ”

Dr. Bissett sagde, at teknologien efterligner fotosyntese, den proces, hvorved planter får energi fra solen.

”En solcelle skabes ved at tage to ark elektrisk ledende glas og lægge et lag funktionaliserede enkeltvæggede carbon-nanorør mellem glaspladerne, Sagde han.

"Når lyset skinner på cellen, elektroner genereres i kulstofnanorørene, og disse kan bruges til at drive elektriske enheder. ”

Selvom der er udviklet små prototyper i laboratoriet, han sagde, at det næste trin ville være at teste carboncellerne på en "industriel scene".

Hvis alt går efter planen, materialet kunne være på markedet inden for 10 år.

"Da vi først startede forskningen, anede vi ikke, om det ville fungere, fordi vi var de første i verden til at prøve det, så det er ret spændende, at vi har bevist konceptet, og forhåbentlig vil den være kommercielt tilgængelig om et par år, ”Sagde Dr. Bissett.

Dr. Bissett er en vinder af Flinders inaugural Best Student Paper Award, et nu årligt program, der har til formål at anerkende ekspertise inden for studenterforskning på tværs af universitetet.