Một nhóm nghiên cứu Hà Lan-Úc đã phát triển một thiết bị tập trung năng lượng mặt trời phát quang (LSC) 1 cm3 được trang bị các tế bào quang điện silicon hai mặt hiệu quả 20% có thể được sử dụng và lắp ráp thành nhiều cấu hình khảm khác nhau.

Các thiết bị quang điện LSC khảm này có thể được sử dụng để tạo ra năng lượng mặt trời phổ biến trong môi trường đô thị, đòi hỏi chế tạo các thiết bị hấp dẫn trực quan có thể hoạt động trong điều kiện ánh sáng khó khăn ở các thành phố.

Do đó, bằng cách phát triển thiết bị quang điện LSC khảm đầy màu sắc và hấp dẫn trực quan này, người ta có thể đẩy nhanh sự chấp nhận chung của năng lượng mặt trời trong môi trường xây dựng ngay cả với các thiết bị kém hiệu quả. Thiết bị quang điện LSC được đề xuất hỗ trợ các bề mặt có màu, độ trong suốt và cung cấp các mức độ tự do, mang lại nhiều cơ hội thiết kế để nâng cao chức năng và trải nghiệm tổng thể của quang điện trong các sản phẩm tiêu dùng, môi trường xây dựng và giao thông vận tải.
LSC thường được sử dụng như các thiết bị quang tử để sản xuất các hóa chất tốt trong máy phản ứng quang học, để kiểm soát sự xâm nhập của ánh sáng vào không gian trong các cửa sổ "thông minh" động và để phân phối ánh sáng được điều chỉnh màu sắc để thúc đẩy sự phát triển của thực vật trong nhà kính. Chúng cũng có thể được sử dụng để tăng hiệu quả của các tấm pin mặt trời. LSCs bao gồm các vật liệu phát quang, còn được gọi là chất phát quang, là một nhóm phân tử phát ra ánh sáng khi được chiếu sáng.
Những vật liệu này có thể được phủ trên bề mặt của polyme hoặc tấm thủy tinh hoặc được sử dụng làm chất pha tạp cho polyme hoặc tấm thủy tinh, hoạt động như một chất dẫn sáng thu nhận một bước sóng của ánh sáng mặt trời trực tiếp và gián tiếp và phát lại ở một bước sóng nhất định. bước sóng dài hơn. Nếu được ứng dụng vào quang điện, các chất phát quang có khả năng thu nhận các photon năng lượng cao mà tấm quang điện không thể hấp thụ và phát lại chúng dưới dạng photon.
Các nhà khoa học đã chèn các tế bào năng lượng mặt trời hai mặt vào giữa các phần tử LSC riêng lẻ và tạo ra một mô hình các phần tử LSC khảm hình khối. Họ nói rằng thiết kế này làm tăng diện tích bề mặt trên cùng của pin mặt trời trên một đơn vị diện tích khẩu độ, và do đó có thể cải thiện hiệu suất chuyển đổi năng lượng của toàn bộ thiết bị quang điện LSC.
Đối với thiết bị LSC, họ đã sử dụng các vật liệu truyền thống như polymethyl methacrylate (PMMA) được pha tạp chất với thuốc nhuộm hữu cơ thương mại và các hợp chất coumarin (Cou). Các nhà nghiên cứu đã sử dụng chất kết dính quang học phù hợp với chỉ số để gắn các tế bào hai mặt vào cạnh của ống dẫn sáng và các tế bào PV c-Si một mặt vào mặt sau của khối dẫn sáng. Họ sử dụng vật liệu polyolefin (PO) để bọc pin.
Trong điều kiện ánh sáng tiêu chuẩn, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng các chất phát quang có thể hấp thụ gần như tất cả các photon năng lượng cao và phát ra các photon có bước sóng dài hơn phù hợp hơn với phản ứng quang phổ của pin mặt trời silicon. Họ cũng đã thử nghiệm một số bức tranh ghép nhỏ để xác định hiệu suất của mảng LSC.
Các nhà nghiên cứu cho biết việc sản xuất thương mại thiết bị được đề xuất có thể bắt đầu sau khi hiệu quả của nó được cải thiện hơn nữa.