Наши окна могут пропускать в помещение не только свет, но и солнечное тепло. Для увеличения или уменьшения поступающего тепла есть много различных разработок, позволяющих пассивно регулировать свет, поступающий из окон. Этот тепло является энергией. Любую энергию можно превратить в электричество.

Так, например, изобретатели Министерства энергетики США создали светопроводящую солнечную пленку, которая преобразует солнечный свет, поступающий в окна, в электроэнергию. Естественно, что для самого эффективного использования энергии солнца коллекторы нужно расположить в местах непосредственного контакта с лучами солнца. До сего времени солнечные панели устанавливали на крыши домов. Данная разработка позволяет расширить применение таких технологий еще с использованием поверхности окон.

Пленка, способная поглощать солнечный свет и генерировать электрический заряд, была разработана совместно двумя национальными лабораториями - Брукхэвенской и Лос-Аламосской. Этот материал был описан в издании «Chemistry of Materials». Изобретение пригодилось бы для изготовления светопроницаемых окон, мансардных окон Velux или панелей солнечных батарей, способных поглощать солнечную энергию и вырабатывать электроэнергию. Новейший материал сделан из полупроводниковых полимеров с прибавлением фуллеренов - молекул, составленных из шести атомов углерода.

В случае точного соблюдения технологии производства материал может сам структурироваться, создавая большой (до нескольких миллиметров) по площади узор из повторяющихся шестигранных ячеек микро размера (таково строение фуллерена). Как сказал Мирче Котлет, работающий физхимиком в Брукхвенском Центре функциональных нано материалов: «Подобные сотовые пленки ранее были созданы из обыкновенных полимеров наподобие полистирола, но этот материал смог сочетать в себе полупроводники и фуллерены, что дало ему способность вбирать в себя солнечный свет, и результативно порождать и подразделять электрические заряды».

Помимо всего прочего, материал остался достаточно прозрачным, ведь при добавлении фуллеренов получается, что все полимерные цепи выстраиваются по кромке микронных шестиугольников, а в самом центре их слой остается тонким и очень неплотным. Как объяснил сам Котлет, наиболее плотные края шестиугольников достаточно сильно поглощают свет и способствуют проведению электричества, а центральная прозрачная часть поглощает мало света.

• Цены на солнечную энергию более конкурентны, чем принято думать
• Хевел завершает возведение завода, который будет производить солнечные модули
• Фотохимические и органические солнечные модули: фотовольтаический взгляд
• Учёные разработали солнечные элементы с жидкими нанокристаллами
• Ученые разработали дешевую и высокоэффективную солнечную технологию
• Ученые изобрели более дешевый и устойчивый аналог панелей
• Устройство солнечной батареи и солнечной панели
• Улучшение измерений мощности может ускорить развитие солнечных элементов

Как заявил ученый - материаловед из того же института Чжихуа Сюй: «Именно сочетание таких способностей при крупномасштабном структурировании делает возможным применение данной технологии на практике. Например, можно создать энергогенерирующие солнечные окна, светопроницаемые панели солнечных батарей, а так же новые виды дисплеев.

Для производства солнечных панелей на базе сотовой пленки ученым пришлось пропустить сквозь тонкий слой смеси полимера и фуллерена поток микронных капель воды. При взаимодействии с раствором полимера капли воды преобразовались в большие матрицы. Когда растворитель полностью испарился, полимер имел форму гексагональной сотовой решетки большой по площади. По словам изобретателей, такой метод производства эффективен не только в лаборатории, но и в промышленном производстве.

Ученые протестировали результативность формирования заряда в разных частях сотовой структуры (края ячеек, центр ячеек, места пересечения ячеек), оптические свойства. Произвели проверку равномерности сотовой структуры с помощью разнообразных методов сканирования и электронной микроскопии. Как показали испытания, степень плотности полимера напрямую зависит от скорости испарения растворителя. А плотность полимера влияет на быстроту перемещения заряда сквозь материал. Поэтому, чем медленнее испарялся растворитель, тем плотнее получается полимер, и тем эффективнее переносится заряд.

Как в заключении заметил Мирче Котлет: «Наша работа помогла глубже изучить оптические свойства сотовой структуры. Сейчас предстоит следующий этап - использование изобретения для производства светопроницаемых, эластичных и главное экологически чистых солнечных элементов и многих других устройств».