Technologie: Fenster wandeln Sonnenstrahlen in Strom um – Solarpanel-Ampeln

Andy Corcorans Gebäude kann seine Energieeffizienz verbessern, indem Fenster mit neuen transparenten Solarzellen anstelle von Glas eingebaut werden.
Panels sind heute fünf- bis zehnmal billiger als Silizium.
Solarzellen sind ebenfalls effizient.
Michael Grätzel und Kollegen vom Departement Chemie der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) stellten diese Woche ihr Patentgremium vor (
Seite 737, 24. Oktober).
Die Sandwich-Anordnung der Paneele ahmt die Art und Weise nach, wie Pflanzen durch Photosynthese Energie aus Licht gewinnen, um Nahrung herzustellen.
Das Schöne an den Paneelen, sagt Grätzel, ist, dass sie – abgesehen von dem professionellen leitfähigen Glas, das die „Sandwich“-Schicht bildet – vollständig aus einfachem Material bestehen.
Darüber hinaus lassen sich die Paneele leicht montieren.
„Das kann man in zwei Stunden schaffen“, sagte er.
Durch die jodbasierte Elektrolytflüssigkeit, um das Licht der oberen Glasschicht zu durchdringen (
Die oberste Schicht der dritten Schicht der "Füllung"
Eine Schicht Farbstoff auftragen.
Ähnlich wie das Chlorophyll in einer Pflanze fängt dieser Farbstoff die Energie ein, die in den Lichtpaketen, den sogenannten Photonen, enthalten ist.
Die Energie des Photons wirkt auf die Elektronen im Farbstoff bis zur tiefsten Schicht der drei „gefüllten“ Schichten – dem Titandioxid-Halbleiterfilm.
Titandioxid ist ein reichhaltiges Pigment, das in einer Vielzahl von Produkten von Farben bis hin zu Zahnpasta verwendet wird.
Der Film ist zu dünn (10 Mikrometer).
Es sieht transparent aus.
Die Titandioxidschicht fängt die Ladung ein und überträgt die Elektronen auf die „Butter“ des Sandwiches – eine leitfähige Zinnoxidschicht, die die Innenfläche des Glases bedeckt.
Zinnoxid unter Titandioxid leitet Elektronen nach außen und wirkt so als Strom.
Der Stromkreis wird durch die obere „Butter“-Schicht aus Zinnoxid vervollständigt, die Elektronen über den Elektrolyten zurück in den Farbstoff leitet.
Dieses Design unterscheidet sich konzeptionell von Silizium-
Basierend auf Solarzellen, denn Silizium kann alles – es absorbiert und leitet Elektronen.
Grätzel erklärte, der Schlüssel zum System liege in der mikroskopischen Rauheit der dünnen Schicht aus Titanweißkeramik, wodurch die Schicht eine große Oberfläche aufweise.
Er erklärte, dass die Fläche, wenn man das mikroskopische Profil und die Textur des Films berücksichtigt, 1000 Mal so groß ist wie die tatsächliche geometrische Oberfläche, die mit bloßem Auge sichtbar ist.
Dadurch wird es effektiver, den Ladungsfluss vom darüber liegenden Farbstoff aufzufangen.
Er sagte, das Panel sei um 7,1 bis 7 umgebaut worden.
150 % des einfallenden Sonnenlichts wurden in nutzbare elektrische Energie umgewandelt – ungefähr so ​​viel wie bei der Siliziumbatterie – die etwa Watt pro Quadratmeter Panel erzeugte.
Der Unterschied liegt im Preis.
Der Preis für das Siliziumpanel liegt bei etwa 400, während der Preis für das Schweizer Panel zwischen 40 und 80 liegt.