เทคโนโลยี: หน้าต่างเปลี่ยนรังสีจากแสงแดดเป็นพลังงาน - ไฟจราจรพลังงานแสงอาทิตย์

อาคารของแอนดี้ คอร์โคแรน สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานได้โดยการติดตั้งหน้าต่างที่มีแผงโซลาร์เซลล์โปร่งใสแทนกระจก
ปัจจุบันแผงโซลาร์เซลล์มีราคาถูกกว่าซิลิคอนถึง 5-10 เท่า
เซลล์แสงอาทิตย์ก็มีประสิทธิภาพสูงเช่นกัน
ไมเคิล กราทเซล และเพื่อนร่วมงานจากภาควิชาเคมี สถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธรัฐโลซาน ได้บรรยายเกี่ยวกับคณะกรรมการสิทธิบัตรของพวกเขาในสัปดาห์นี้ (
หน้า 737, 24 ตุลาคม)
การจัดเรียงแผงแบบแซนด์วิชเลียนแบบวิธีการที่พืชดูดซับพลังงานจากแสงผ่านกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อสร้างอาหาร
กราทเซลกล่าวว่า จุดเด่นของแผงเหล่านี้คือ นอกจากกระจกนำไฟฟ้าคุณภาพสูงที่ใช้เป็นโครงสร้างหลักแล้ว แผงเหล่านี้ยังทำจากวัสดุธรรมดาทั้งหมดอีกด้วย
นอกจากนี้ แผงเหล่านี้ยังประกอบง่ายอีกด้วย
เขาบอกว่า คุณสามารถทำอันหนึ่งเสร็จได้ภายในสองชั่วโมง
โดยผ่านของเหลวอิเล็กโทรไลต์ที่มีไอโอดีนเป็นส่วนประกอบเพื่อให้แสงทะลุผ่านชั้นกระจกด้านบน (
ชั้นบนสุดของชั้นที่สามของ "การเติม"
ทาชั้นสีลงไป
เช่นเดียวกับคลอโรฟิลล์ในพืช สารย้อมสีนี้จะดักจับพลังงานที่อยู่ในอนุภาคแสงที่เรียกว่าโฟตอน
พลังงานของโฟตอนกระทบกับอิเล็กตรอนในสีย้อมไปยังชั้นที่ลึกที่สุดของชั้น "ที่เติมเต็ม" ทั้งสามชั้น ซึ่งก็คือฟิล์มเซมิคอนดักเตอร์ไทเทเนียมไดออกไซด์
ไทเทเนียมไดออกไซด์เป็นเม็ดสีเข้มข้นที่ใช้ในผลิตภัณฑ์หลากหลายชนิด ตั้งแต่สีทาบ้านไปจนถึงยาสีฟัน
แผ่นฟิล์มบางเกินไป (10 ไมโครเมตร)
มันดูโปร่งใส
ชั้นไทเทเนียมไดออกไซด์จะดักจับประจุและถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปยัง "ชั้นกลาง" ของโครงสร้างแบบแซนด์วิช ซึ่งก็คือฟิล์มนำไฟฟ้าทินออกไซด์ที่เคลือบอยู่บนพื้นผิวด้านในของกระจก
ดีบุกออกไซด์ที่อยู่ใต้ไทเทเนียมไดออกไซด์จะนำอิเล็กตรอนออกมาเพื่อสร้างกระแสไฟฟ้า
วงจรจะสมบูรณ์ด้วยชั้น "เนย" ด้านบนที่ประกอบด้วยทินออกไซด์ ซึ่งนำอิเล็กตรอนกลับเข้าไปในสีย้อมผ่านทางอิเล็กโทรไลต์
การออกแบบนี้แตกต่างจากซิลิคอนในเชิงแนวคิด
โดยอิงจากเซลล์แสงอาทิตย์ เนื่องจากซิลิคอนทำได้ทุกอย่าง ทั้งดูดซับและนำอิเล็กตรอน
กราทเซลกล่าวว่า หัวใจสำคัญของระบบนี้อยู่ที่ความขรุขระระดับจุลภาคของชั้นเซรามิกสีขาวไทเทเนียมบางๆ ซึ่งทำให้ชั้นดังกล่าวมีพื้นที่ผิวสูง
เขาอธิบายว่า เมื่อพิจารณาถึงลักษณะและพื้นผิวระดับจุลภาคในฟิล์มแล้ว พื้นที่นั้นจะมีขนาดใหญ่กว่าพื้นผิวทางเรขาคณิตที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่าถึง 1,000 เท่า
วิธีนี้ทำให้การรวบรวมกระแสไฟฟ้าจากสีย้อมด้านบนมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เขาบอกว่าแผงควบคุมถูกแปลงประมาณ 7.1 เป็น 7.0
แสงแดดที่ตกกระทบแผงโซลาร์เซลล์ 150% ถูกแปลงเป็นพลังงานไฟฟ้าที่มีประโยชน์ ซึ่งใกล้เคียงกับแบตเตอรี่ซิลิคอน โดยสามารถผลิตพลังงานได้ประมาณวัตต์ต่อตารางเมตรของแผง
ความแตกต่างอยู่ที่ต้นทุน
แผงซิลิคอนมีราคาประมาณ 400 ในขณะที่แผงสวิสมีราคาอยู่ระหว่าง 40 ถึง 80