Forskare har kommit ett viktigt steg närmare möjligheten att samla in solenergi i fönsterglas. Forskare vid University of Minnesota har utvecklat högteknologiska kiselnanopartiklar som de bäddat in i vad de kallar LSC (”luminescent solar concentrators”), luminescerande solkoncentratorer.
När solljus lyser genom ytan kommer de för energigenereringen användbara ljusfrekvenserna fångas in och koncentereras till kanterna, där små solceller finns. Då solcellerna sitter gömda i fönsterkarmen syns de inte när man tittar ut genom fönstren.
Forskare har i decennier velat integrera solkoncentratorer och solceller i byggnader för att generara energi, men man har tidigare mest fokuserat på eventuellt hälsofarliga eller ovanliga grundämnen som är eftertraktade i andra tillämpningar. Den nya studien har istället använt kiselnanopartiklar för att absorbera ljuset, och kisel finns i överflöd på jorden och fungerar dessutom mer effektivt genom att det fångar upp fler våglängder. En hake är att kisel i naturlig form inte avger något ljus, men när forskarna skapat nanopartiklar av kisel har vissa av dess egenskaper förändrats.
– I denna storlek förändras kisels egenskaper och det blir en effektiv ljussändare, med den viktiga egenskapen att inte återabsorbera sin egen luminiscens. Det är den nyckelegenskapen som gör kiselnanopartiklar idealiska för LSC-applikationer, säger Uwe Korthagen, professor i maskinteknik vid University of Minnesota.
Forskningen har publicerats i den vetenskapliga tidskriften Nature Photonics.
