Maksymowicz: Ogniwo fotowoltaiczne zamiast szyby w oknie
Na stronach internetowych Uniwersytetu Michigan w USA (SciensBlog.com – siódmego lipca 2020 roku) ukazała się informacja trzech chińskich profesorów tej uczelni – Jay Guo, Dong Liu i Chengang Li (Making Plastic More Transparent While Also Adding Electrical Conductivity) – o skonstruowaniu przez nich przeźroczystej plastikowej szyby nasyconej miedzią srebrem i cynkiem, która jednocześnie staje się ogniwem fotowoltaicznym – pisze Adam Maksymowicz, współpracownik BiznesAlert.pl.
Większa przezroczystość
– Opracowaliśmy sposób wytwarzania powłok o wysokiej przezroczystości i przewodności, niskim zamgleniu, doskonałej elastyczności, łatwej produkcji i doskonałej kompatybilności z różnymi powierzchniami – powiedział Jay Guo, profesor elektrotechniki i informatyki na UM, który kierował pracą. Naukowcy ci twierdzą, że przepuszczalność światła przez plastik jest nieco niższa niż przez szkło, ale jego przezroczystość można poprawić dzięki powłokom antyrefleksyjnym. Prof. Guo i jego kolega Dong Liu, profesor wizytujący w UM z Nanjing University of Science and Technology, zdali sobie sprawę, że mogą stworzyć powłokę antyrefleksyjną, która również będzie przewodząca. Dielektrykami wybranymi w tym przypadku przez zespół są tlenek glinu i cynku. Po stronie najbliższej źródła światła tlenek glinu odbija mniej światła z powrotem do źródła niż powierzchnia z tworzywa sztucznego.
Potem pojawia się warstwa metalu złożona ze srebra z niewielką ilością miedzi o grubości zaledwie 6,5 nanometra, a następnie tlenek cynku pomaga kierować światło na powierzchnię z tworzywa sztucznego. Część światła wciąż odbija się od tyłu, gdy plastik styka się z powietrzem po przeciwnej stronie, ale ogólnie transmisja światła jest lepsza niż sam plastik. Transmitancja wynosi 88,4 procent, w porównaniu z 88,1 procent dla samego tworzywa sztucznego. Prof. Guo kontynuuje rozwój technologii, współpracując przy projekcie wykorzystującym przezroczyste przewodniki w ogniwach słonecznych do montażu na oknach. Mogą one absorbować światło podczerwone i przekształcać je w elektryczność, pozostawiając widmo widzialne w celu rozjaśnienia pomieszczenia. Proponuje także interaktywne wyświetlacze z dużymi panelami i szyby samochodowe, które mogą stopić lód w sposób podobny do tylnych szyb.
Badania są finansowane z nagrody MTRAC Advanced Materials Hub Award. Wizyta Liu w UM była wspierana przez National Natural Science Foundation of China. UM wydała licencję na tę technologię firmie startupowej Zenithnano, współzałożonej przez Guo, w celu realizacji komercjalizacji. Guo jest również profesorem inżynierii mechanicznej, nauki i inżynierii makrocząsteczkowej oraz fizyki stosowanej. Ji jest teraz głównym dyrektorem technologicznym w innym startupie opartym na jego pracy doktorskiej i Zhang, który był doktorantem w laboratorium prof. Guo, teraz jest profesorem na Uniwersytecie Nauki i Technologii Huazhong.
