Smart Windows는 태양 전지판과 TV도 결합할 수 있습니다

: By Kerry Rippy, 콜로라도 주립 대학교

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이 모니터와 창을 태양 전지 패널과 결합 할 수 있습니까? patat / Shutterstock.com

보기를 측량하면서 창문 벽 앞에 서 있다고 상상해보십시오. 누군가가 당신 뒤의 방에 들어오는 것을 들었습니다. 너 차례 야. "환영합니다."라고 말합니다. "여기 내가 보여주고 싶은 비디오가 있습니다."버튼을 누르면보기가 사라지고 창이 고화질 TV 화면으로 변환됩니다.

아니요, 친구는 제임스 본드가 아니며 다음 Q는 아닙니다. 여전히 비디오를 보더라도 창유리 TV는 본드 필름 가제트처럼 전 세계적인 재앙을 피하는 데 많은 도움이됩니다. 당신도 알다시피, 그것은 또한 태양열 패널이며, 태양으로부터 재생 에너지를 끊임없이 수확합니다. 기후 변화의 문제는 전형적인 영화 슈퍼 빌런이 아니지만보다 어려운 문제입니다. 골드 핑거 제기했다. 기존 기술로 해결하려는 인류의 노력은 더욱 심각합니다. 충분히 빨리 작동하지 않는다..

구출에 뛰어든 영웅들은 새로운 기술이 될 수 있습니다. 유기 반도체, 특정 조건에서만 전기를 전도하는 물질을 만드는 새로운 방법. 현대 전자 제품의 대부분의 반도체는 결정 성, 암석 형성 실리콘과 같은 요소들. 대조적으로, 유기 반도체는 주로 탄소 기반 분자로 만들어집니다. 그들은 덜 먹는다. 만들 에너지 기존의 반도체보다 예를 들어, 기존의 광전지는 그것을 구축하는 데 필요한만큼의 에너지를 생산하는 데 수년이 걸릴 수 있습니다. 유기 광전지 몇 달 걸린다..

그러나 유기 반도체에 대한 가장 흥미로운 사실은 유연하고 가벼우 며 색이 있거나 완전히 투명한 분자를 설계 할 수 있다는 것입니다. 실험실에서는, 우리는 창문, 스크린 및 태양열 판넬에 단순한 투명한 판을 만드는 것과 같이 특정의 목표를 가진 새로운 작은 분자를 설계하고 시험합니다.

태양 에너지 포착

창문이기도 한 태양 전지판을 만드는 데는 창의력이 필요합니다. 그것은 빛을 흡수하고, 전기를 만들어 내며, 빛을 통과시켜 사람들이 볼 수 있도록해야합니다.

우리의 소재는 창문이 사람이 볼 수있는 빛을 전송하면된다는 사실을 이용합니다. 우리 연구실에서는 UV와 적외선만을 흡수하는 분자를 만들 수 있습니다. 우리 눈에는 볼 수없는 빛의 파장입니다. 어쨌든 우리가 실제로 윈도우를 통과하기를 원하지 않는 스펙트럼의 일부입니다. 자외선 너에게 햇볕을 준다.. 적외선이 덥습니다. 그것을 걸러 내기 에너지 사용과 에어컨 비용을 절약 할 수 있습니다. 우리의 방법이 햇빛 속에있는 모든 에너지를 절대적으로 포착하지는 않지만 사실입니다. 그만큼 1 시간마다 지구에 도달하는 태양 에너지 양 is 모든 인류가 1 년 만에 사용하는 것 이상.

프로세스를 뒤집기

유기 반도체는 모니터 및 디스플레이 제작에도 유용합니다. 당신이 그것에 대해 생각한다면, 화면은 근본적으로 거꾸로 달리는 태양 전지판입니다. 그것은 전류로부터 빛을 생성합니다. 양자 모두 태양 전지 패널 및 화면 표시 빛과 전기의 전환이 필요합니다. 우리는 투명 유기 반도체를 디자인 할 수있는 것처럼 전류가 흐를 때 특정 색의 빛을 방출하는 분자를 설계 할 수 있습니다.

적색을 방출하는 한 분자, 청색을 방출하는 한 분자, 녹색을 방출하는 한 분자를 합치면 유기 발광 다이오드가 생깁니다. 그것들은 TV와 모니터 시장에서 OLED 스크린으로 알려진 것에 대한 열쇠입니다.

똑똑한 창을 만들기 위해서는 태양 광으로부터 전기를 생성하고 빛을 방출하는 하나의 층을 투명한 전도성 재료의 팬에 두 층의 유기 반도체로 증착해야합니다. 인듐 주석 산화물. 이러한 기술은 존재하지만 아직 판매되지 않음.

조각 맞추기

편집자

이 기기의 절반은 이미 사용 중입니다. 상업적으로 사용 가능하다: 고효율 고해상도 OLED 시장에서 대히트 가정 및 사무실 TV 용.

기업 유기 태양 전지판 판매, 심지어 유기 태양 전지판 창, 그냥 가고있다. 광산과 같은 지속적인 연구 노력은 이러한 재료의 특성을 최적화하고 효율을 높이며 내구성을 높이기위한 것입니다.

구성 요소를 더 잘 만들면서 유기 반도체 태양 전지와 유기 반도체 디스플레이를 함께 통합하는 방법을 모색 할 것입니다. 아직 몇 년이 걸릴 수도 있지만 가능한 많은 응용 프로그램을 통해 확실하게 그렇게하는 동기가 있습니다. 똑똑한 창문이있는 전기 자동차로 태양 에너지를 충분히 모을 수 있습니다. 하루에 10 차를 15 마일까지 주행하십시오.전형적인 출퇴근을하기에 충분합니다. 운전 방향이 바람막이 유리에도 나타날 수 있습니다. 초고층 건물이나 이동 주택에 상관없이 창문이 있어도 스마트 창문이있어 공간을 절약하고 에너지를 절약하며 거주자가 제임스 본드 (James Bond)처럼 느껴질 수 있습니다.