Пленка функционирует как концентратор: она улавливает солнечные лучи и преобразует их в электрическую энергию. При этом стекло остается прозрачным и сохраняет свои натуральные цвета. Эту технологию уже протестировали с успехом. Возможно, в ближайшие годы разработка будет внедрена не только в дорогие квартиры, но и в теплицы с огурцами.
Исследователи из Китая создали прозрачное покрытие, которое превращает стандартное окно в источник электричества. С внешней стороны оно выглядит как обычное стекло, но внутри находится специальный слой, который перенаправляет солнечные лучи к фотоэлементам, расположенным на краю. В результате поверхность остается светлой и чистой, а электрические розетки в здании могут использовать бесплатную энергию.
Разработка была представлена командой Нанкинского университета. Основой технологии стали холестерические жидкие кристаллы, расположенные в нескольких тонких слоях. Каждый слой имеет уникальный рисунок с шагом порядка сотен нанометров. Эта структура выполняет роль дифракционной решетки — она улавливает циркулярно поляризованный свет и направляет его внутрь стеклянной панели под острым углом. В итоге лучи попадают на миниатюрные солнечные ячейки, размещенные по периметру.
Основное преимущество пленки — её полная прозрачность. Она пропускает в среднем 64% видимого спектра и минимально искажает цвета, коэффициент цветопередачи превышает 91. При этом концентратор собирает до 38% зеленой части спектра, которая ранее терялась.
Экспериментальный образец диаметром 2,5 см смог обеспечить питание вентилятору с мощностью 10 мВт прямо на улице. Во время компьютерного моделирования с окном шириной 2 м инженеры заметили, что интенсивность света на краю увеличивается примерно в 50 раз. Это указывает на то, что для фотоячеек требуется на 75% меньше, чем обычно, что существенно снижает затраты на материалы.
Важным аспектом является совместимость с высокоэффективными полупроводниками, такими как арсенид галлия. С его помощью можно дополнительно увеличить коэффициент преобразования. Покрытие стабильно функционирует под солнечными лучами и выдерживает длительный контакт с окружающей средой.
