Американские инженеры предложили оригинальное решение для повышения энергоэффективности зданий будущего: люминесцентные солнечные концентраторы, встроенные в окна. Они позволили бы вырабатывать электричество от естественного освещения снаружи и искусственного — изнутри.

Команда специалистов из Университета Райс разработала и построила прототип окна площадью 0,2 кв. м из электропроводящего полимера, зажатого между двумя слоями прозрачного акрила, рассказывает Science Daily.

Электропроводящие полимеры — химические соединения, которые можно наделить специфическими химическими или физическими свойствами. В данном случае они абсорбируют свет определенной длины волн и проводят его к краям полотна, где расположены солнечные элементы. Хитрость в том, что, как волновод, этот полимер принимает свет с любого направления, но направляет его только в заданную сторону, концентрируя на фотоэлементах.

Ученые признают, что КПД такого окна пока намного уступает даже средненьким солнечным элементам, которые обычно преобразуют около 20% света в электричество. Однако, в отличие от них, люминесцентные солнечные концентраторы не прекращают работу вечером или в пасмурный день. Испытания показали, что они даже эффективнее (3,6%) абсорбируют искусственный свет светодиодных ламп, чем прямые лучи солнца (2,9%).

В прошлом другие команды уже изучали потенциал электропроводящих полимеров для выработки энергии, но приходили к выводу, что они слишком нестабильные и быстро разрушаются. Однако за последние годы ученым из Райса удалось справиться с этой проблемой. В будущем они намерены разработать полимеры, сочетающие стабильность с желаемыми оптическими свойствами.