この透明なプラスチック素材は、そこにあることを知らなくても太陽エネルギーを収穫します

気候変動を逆行させたり、さらに遅らせる可能性がある場合、得ることができるすべてのクリーンエネルギーが必要になります。 ソーラーは、電力パイの大きなスライスになる可能性があります。 しかし、特に消費電力が大きい大都市では、大規模なソーラーファームを設置するためのオープンスペースはあまりありません。たとえば、イヴァンパーソーラー発電システムは、カリフォルニアのモハーベ砂漠の3, 500エーカーを占有します。

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エネルギーは都市以外の地域からかなり簡単に持ち込むことができます。 しかし、太陽効率には物理的な限界があるため、エネルギー生産に利用可能なすべてのスペースを活用することが重要です。 また、都市の屋根にはソーラーパネル用のスペースがありますが、そのスペースを利用して、温暖な気候で地元の食材を栽培することができます。

ただし、高層ビルや高層ビルには潜在的にエネルギーを生成する窓がたくさんあります。

ミシガン州立大学の研究者は、視界を遮ることなく窓に置くことができる透明なプラスチック製のソーラーコレクターを開発しました。 同じコレクターは、モバイルデバイスの画面にも従うことができます。 雑誌Advanced Optical Materialsの最近の論文によると、プラスチックはすべての可視光を透過します。 太陽光を集める窓は、人間の目には色がついたり、曇ったりしません。 その代わり、材料には小さな蛍光有機塩分子が埋め込まれています。これは、紫外線や近赤外光など、人間が見ることができない光スペクトルの一部のみを吸収するように設計されています。

ミシガン州の助教授であり、論文の著者の一人であるリチャード・ラントは、分子は自然界で見られるものと類似しており、わずかに微調整されていると述べています。 「ニーズに合わせて調整します」と彼はメールで書いています。 「それは、目に見えない太陽スペクトルで特定のコンポーネントを収穫し、赤外​​線の別の波長で発光することです。」その赤外線の「発光」は、材料の端にある太陽電池のストリップ（本質的に小さな太陽電池パネル）によって拾われ、回転します電気に。 そこから、配線された窓は、収穫されたエネルギーを地元のバッテリーに回すか、送電網に戻すことができます。

透明なソーラーコレクターは、効率が比較的低いため、かなりの精製が必要です。紫外線と近赤外線のわずか1％が電気に変換されます。 現在、ほとんどの商用ソーラーパネルは15〜20％の効率です。 しかし、ルンドは、この技術はさらなる研究により5％以上に達すると考えています。

「効率を改善するためにルートを積極的に探索しています。「グロー」効率を改善し、赤外線スペクトルの吸収範囲を拡大しています」とLunt氏は述べています。 彼はまた、集光分子とそれらが埋め込まれている透明な物質との間の相互作用をさらに調整すると、収集されるエネルギーの量が増加するはずだと言います。

ルント氏によると、発光ソーラーコレクターの基本的な考え方は何十年も前から存在しているという。 しかし、他のプロジェクトとは異なり、この作品は非可視光を収穫することを目指しています。 彼は、標準的な産業用プロセスを使用して作成でき、エネルギーを光学的に収集するために材料の端に少量の太陽電池しか必要としないと主張しています。 それは彼らが生産するのにかなり安価であるべきであることを意味します。 建物や窓の既存のインフラストラクチャにインストールできるという事実は、スタンドアロンのソーラーパネルに比べてコストも削減するはずです。

ただし、電子書籍リーダーやスマートウィンドウなどに電力を供給するのに十分なエネルギーをすでに生成しているため、Luntは、この技術が最初に小さな電子機器に登場する可能性が高いと考えています。 チームは、技術の商業化に取り組んでいる会社、ユビキタスエナジーを設立しました。 彼らは、今後5年以内に建物やモバイルエレクトロニクスに透明なソーラーコレクターが登場することを期待しています。

教授は、車のフロントガラスなど、他のガラス表面でもこの技術を使用できることに注目して、潜在的なアプリケーションがそこで止まるとは考えていません。

「サイディング、テキスタイル、看板など、特定の美観やパターンを維持したい表面にこれらのデバイスを置くことを考えることさえできます」とLuntは書いています。 「彼らは、彼らがそこにいることを知らなくても、私たちの周りにいるかもしれません。