Une nouvelle fenêtre solaire double vitrage triple usage: ombrage, isole et génère de l'énergie

Une fenêtre solaire double vitrage triple usage: ombrage, isole et génère de l'énergie

Les points quantiques émergent comme une alternative à la technologie solaire qui peut également être «prometteuse». C'est ce qu'ils pensent dans le laboratoire de Los Alamos, aux États-Unis, où ce matériau est utilisé pour construire une fenêtre solaire à double vitrage et au moins triple usage: fournir de l'ombre, isoler l'intérieur et capter l'énergie du soleil de différentes parties du spectre pour le convertir en électricité.

L'invention pourrait se traduire par une baisse des coûts de l'énergie solaire, selon ses promoteurs. Cet effet sur les prix est basé sur l'architecture de ce nouveau capteur solaire, puisqu'il utiliserait deux couches de points quantiques à faible coût. De toute évidence, dans ces points est la clé du fonctionnement de l'équipe. Et en cela, des experts ont été utilisés, qui ont veillé à ce qu'ils puissent absorber différentes parties du spectre solaire. Là, précisément, est le secret de l'idée.

«La division du spectre solaire est la clé», explique Victor Klimov, responsable de cette recherche. Grâce à cette division, cette avancée traite séparément les photons d'énergie supérieure et inférieure. Cette approximation se traduit par une augmentation de la production d'énergie. Des améliorations du photocourant ont également été trouvées grâce à l'architecture choisie.

Pour réaliser tout ce qui précède, nous avons travaillé sur deux types de points quantiques. Ainsi, la couche avant de ce collecteur est constituée de points quantiques avec des ions manganèse qui rendent cette technologie hautement émissive. Cette partie de l'innovation absorbe non seulement les parties bleue et ultraviolette du spectre solaire, mais élimine également les pertes causées par l'absorption des points quantiques elle-même.

La structure de ce nouveau système est complétée par le dos. Celui-ci est composé d'une couche de points quantiques à base de cuivre, d'indium et de séléniure, ce qui capture le reste du spectre solaire. De cette manière, les experts expliquent que lorsque l'absorption se produit, les points émettent un photon à une longueur d'onde plus élevée qui est conduit vers les cadres de fenêtre, où la lumière est collectée et convertie en électricité.

Soucieux de servir de complément à la technologie photovoltaïque actuelle, les promoteurs de ces capteurs voient parmi leurs utilisations possibles leur intégration dans des panneaux solaires conventionnels ou leur intégration dans des fenêtres semi-transparentes pour les bâtiments. Dans tous ces cas, ces solutions pourraient «offrir une nouvelle façon de réduire le coût de l'énergie solaire», selon les mots de Klimov, qui souligne la haute performance de cette innovation basée sur les points quantiques. Pour le moment, selon l'étude que l'équipe a publiée dans Nature Photonics, le prototype créé a atteint un rendement de conversion énergétique de 3,1% . Cependant, les scientifiques disent que l'efficacité pourrait monter en flèche«Et atteindre plus de 100%» dans les structures avec des fenêtres de plus de 2 500 mètres carrés.

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