Aurinkoikkunat tuottavat sähkö- ja lämpöenergiaa

Hongkongin tiede- ja teknologiayliopiston tutkijat ovat kehittäneet kaksikaistaisen selektiivisen auringonkorjuuikkunan (SSH), joka perustuu läpinäkyvään aurinkosähköön (TPV) ja läpinäkyvään auringonvaimentimeen (TSA). TSA: ta käytetään ultravioletti- (UV) tai lähi-infrapunavalon (NIR) muuntamiseen lämpöenergiaksi.

Kerätty lämpöenergia saadaan tuulettamalla ilmaa ja sitä voidaan käyttää sisätilojen lämmittämiseen kylmänä vuodenaikana tai sisätilojen jäähdytyskuormituksen vähentämiseen kuumana vuodenaikana ", he selittävät. Osoitimme näkyvän valonläpäisyn 42% SSH-ikkunoissa, auringon ja sähkön muuntotehokkuuden 0,75% ja ilmanvaihtoilman lämpötilan nousun 10 celsiusasteessa.

Ryhmä käytti ulkoisena ikkunana luminoivaa aurinkokeskitintä (TPV), joka perustuu kupari-indiumsulfidiin ja sinkkisulfidiin (CuInS2/ZnS) kvanttipisteisiin (QD). Se pystyy keräämään UV-valoa ja välittämään sen läpinäkymättömään aurinkosähkölaitteeseen, joka sijaitsee läpinäkyvän substraatin reunalla sähköntuotantoa varten. Ja TSA: ta käytetään luomaan ikkunan sisäpuoli, joka tuottaa ja kerää lämpöä.

Tiimi sanoo: "Lämpöenergia otetaan pääasiassa aukon sisällä olevasta ilmastoidusta ilmasta ja sitä käytetään eri tarkoituksiin, kuten sisätilojen lämmittämiseen kylmänä vuodenaikana."

Tutkijat loivat 30 cm x 30 cm x 2.4 cm: n prototyypin kokoamalla TPV-elementin TSA: n sisäpuolelta. He väittävät, että laitteella on merkittävä näkyvä valonläpäisykyky ja että se pystyy tuottamaan 6 wattia sähköä ja noin 150 wattia lämpöä neliömetriä kohti.

He sanovat: "Lämpöenergia on 25 kertaa enemmän kuin tuotettu sähkö, mikä osoittaa, että lämpöenergian kerääminen on äärimmäisen tärkeää integroiduille auringonkeräysikkunoille. Ilmanvaihdon kautta tapahtuvan lämpöenergiankeräyksen kokonaistehokkuuden arvioidaan ylittävän 30 % tyypillisissä käyttöolosuhteissa rakennustilojen lämmityssovelluksissa."

He kuvaavat tuloksia äskettäisessä artikkelissaan "Selective Solar Harvesting Windows for Full-Spectrum Use", joka julkaistiin Advanced Science -lehdessä. Tutkimuksen tuloksia kuvataan artikkelissa "Selective Solar Harvesting Windows for Full-Spectrum Utilization" tieteessä.

He sanovat: "SSH-ikkunat voivat säästää jopa 61,5 prosenttia vuotuisesta lämmitys-, ilmanvaihto- ja ilmastointienergiasta (LVI) verrattuna tavalliseen lasiin, ja ne voivat tuottaa 19,1 prosenttia vuotuisesta energiansäästöstä."