به گزارش شاه بلاگ به نقل از اینهبیتت، گروه آزمایشگاهی لوس آلاموس این پنجره جدید را با استفاده از دو لایه از نقاط كوانتومی كم قیمت با قسمت های مجزا در طیف خورشید طراحی نموده است.
پنجره های خورشیدی با دو شیشه به نقاط كوانتومی منگنز مجهز هستند كه نور آبی و ماوراء بنفش را بر روی سطح شیشه جلویی جذب كرده و نقاط كوانتومی ایندیم سولفید مس و بقیه طیف نور را بر روی سطح پشتی شیشه جذب می كند. هنگامی كه نور جذب می گردد نقاط كوانتومی آن را در طول موج طولانی تر منتشر می كنند. بازتاب داخلی، نور را به لبه ها هدایت كرده و با استفاده از سلول های خورشیدی در قاب پنجره جمع آوری كرده و سپس تبدیل به انرژی می شوند.
طبق گزارش لوس آلاموس تجزیه طیف خورشیدی در این پنجره ها كه انرژی بالاتر و پایین تر از فوتون های خورشیدی دارند به صورت جداگانه پردازش می گردد و در واقع این مورد نكته اصلی در این تحقیق است.
نقاطی كه در لبه جلویی ظاهر می شوند اساسا برای جذب مجدد آزاد هستند و این گروه با استفاده از نقاط كوانتومی با یون منگنز از ناخالصی های تابشی استفاده می نمایند. نور جذب شده توسط نقاط كوانتومی این ناخالصی را فعال كرده و بعد از فعال سازی یون های منگنز انرژی كمتری نسبت به جذب نقاط كوانتومی منتشر می كنند. این ترفند اجازه می دهد تا حدودا همه اتلاف به علت خودجذبی نقاط كوانتومی كاهش یابد.
نمونه اولیه این پنجره كوانتومی بازده بالای 6. 4 درصد برای نور خورشید و بهره وری تبدیل انرژی خورشیدی به برق 3. 1 درصد را داشت. كارایی این پنجره با عنایت به معماری دو طرفه آن بیش از دستگاه های تك لایه است و در ساختارهایی با ابعاد پنجره LSC بیش از 2500 سانتیمتر مربع بیش از 100 درصد است.
ویكتور كلیموف پژوهشگر ارشد این تحقیق می گوید: با مواد ارزان قیمت، مواد قابل پردازش، نقاط كوانتوم و پنجره های دوبل روش جدیدی برای كاهش هزینه های انرژی خورشیدی و تامین الكتریسیته عرضه خواهد شد.
نتایج این تحقیق در نشریه Nature Photonics انتشار یافته است.