Zonnepanelen zijn niet alleen meer voor daken - sommige gebouwen hebben zelfs deze energieopwekkende structuren over hun hele gevel. Maar naarmate meer gebouwen en openbare ruimtes fotovoltaïsche technologieën bevatten, kan hun eentonige zwarte kleur de toeschouwers teleurstellen. Nu rapporteren onderzoekers in ACS Nano hebben zonnepanelen gemaakt die kleurrijke tinten aannemen en tegelijkertijd energie produceren die bijna net zo efficiënt is als traditionele.

Zonnepanelen hebben meestal een diepzwarte kleur omdat het hun taak is om licht te absorberen, terwijl een rode auto er rood uitziet omdat de afwerking rood licht reflecteert in plaats van het te absorberen. De meeste pogingen om deze apparaten kleur te geven, zullen hun vermogen om licht te absorberen en stroom op te wekken verminderen. Een alternatief is het gebruik van structurele kleurbronnen die profiteren van microscopische vormen om alleen een zeer smal, selectief deel van het licht te reflecteren, zoals de schubben op vlindervleugels.

Eerdere technologieën die probeerden structurele kleur op te nemen, gaven panelen echter een ongewenste irisatie of waren duur om op grote schaal te implementeren. Dus wilden Tao Ma, Ruzhu Wang en collega's een manier ontwikkelen om zonnepanelen kleur te geven met een structureel materiaal dat gemakkelijk en goedkoop aan te brengen zou zijn, en dat hun vermogen om efficiënt energie te produceren zou behouden.

Het team sproeide een dunne laag van een materiaal dat fotonisch glas wordt genoemd op de oppervlakken van zonnecellen. Het glas was gemaakt van een dunne, wanordelijke laag van diëlektrische microscopisch kleine zinksulfidebolletjes. Hoewel het meeste licht door het fotonische glas kon gaan, werden selectieve kleuren teruggekaatst op basis van de afmetingen van de bollen.

Met behulp van deze aanpak creëerden de onderzoekers zonnepanelen die blauwe, groene en paarse tinten aannamen, terwijl de efficiëntie van de stroomopwekking slechts daalde van 22,6% naar 21,5%. Ze ontdekten ook dat zonnepanelen vervaardigd met deze fotonische glaslaag hun kleur en prestaties behouden tijdens standaard duurzaamheidstests, en dat de fabricage kon worden opgeschaald. De onderzoekers zijn van plan om manieren te onderzoeken om de kleuren meer verzadigd te maken, evenals methoden om een ​​breder scala aan kleuren te bereiken. + Verder verkennen

Nanodeeltjes geven zonnepanelen een groene kleur