По задумке инженеров из США, в будущем стеклопакеты не только защитят помещение от холода, но и станут эффективным источником энергоснабжения зданий. Первые стеклопакеты, улавливающие солнечные лучи и преобразующие их в электроэнергию, уже разработаны. На сей раз ученые сделали следующий шаг - повысили их КПД. С этой целью были разработаны однокамерные стеклопакеты с квантовыми точками. Новая технология увеличила коэффициент полезного действия и уровень теплоизоляции.
На стекло нанесли особые полупроводники, которые могут улавливать солнечный свет. Использовали два слоя. Первый, расположенный на переднем стекле, представляет собой квантовые точки, которые призваны поглощать ультрафиолет и синий цвет спектра. На заднем стекле расположен слой, отвечающий за поглощение других частей спектра. В первом случае использовали марганец, во втором - селенид меди-индия. На краях рамы установлены фотоэлементы, которые преобразуют солнечный свет, поглощенный квантовыми точками, в электричество.
По мнению инженеров, именно разложив спектр на части, можно достичь большего успеха и эффективности. Передний слой квантовых точек освобождается от реабсорбции, что исключает потери этих точек из-за самопоглощения.
Новые "солнечные" окна преобразуют энергию лучей в электричество с эффективностью в 3,1%. Эффективность люминесценции составляет 6,4%.
Ученые считают, что новая технология имеет больше перспектив, чем кажется на первый взгляд. Используя два слоя квантовых точек, можно создавать конструкции для улавливания солнечных лучей и выработки электроэнергии. Благодаря этому любые окна могут выполнять функции солнечных батарей. При этом они не будут стоить дорого. В дополнение к окнам можно превращать в большую электростанцию сами фасады зданий. Это существенно сократит затраты на их обслуживание и позволит создавать фактически автономные дома - как частные, так и многоэтажные. Технология обещает сделать солнечные панели действительно выгодными.