science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Gekleurde zonnecellen kunnen beeldschermen efficiënter maken

Reflecterende fotovoltaïsche kleurenfilterapparaten zijn in wezen gekleurde zonnepanelen die dienen als schermpixels voor het oogsten van energie. Ze kunnen de efficiëntie van beeldschermen verhogen en leiden tot decoratieve zonnepanelen of energiezuinige reclameborden. Krediet:Jay Guo

(PhysOrg.com) -- Een nieuw soort schermpixel doet ook dienst als zonnecel en zou de energie-efficiëntie van mobiele telefoons en e-readers kunnen verhogen. De technologie kan mogelijk ook worden gebruikt in grotere displays om energie-oogstende billboards of decoratieve zonnepanelen te maken.

Jay Guo, een professor aan de afdeling Elektrotechniek en Computerwetenschappen van de Universiteit van Michigan, heeft het reflecterende fotovoltaïsche kleurenfilterapparaat ontwikkeld dat geabsorbeerd licht kan omzetten in elektriciteit. Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in de huidige gedrukte editie van ACS Nano .

In traditionele LCD's, minder dan 8 procent van de achtergrondverlichting bereikt daadwerkelijk de ogen van de kijker. De rest wordt geabsorbeerd door kleurfilters en polarisatoren, zegt Guo.

"Dit geabsorbeerde licht is totaal verspild, "zei hij. "Het wordt hitte. Je voelt het als je je hand dicht bij een monitor houdt. Waarom probeer je niet wat van deze energie te oogsten?"

  • Krediet:Jay Guo

  • Krediet:Jay Guo

Dat is precies wat hij heeft gedaan. Guo's nieuwe filter kan ongeveer 2 procent van het licht dat anders verloren zou gaan, omzetten in stroom. Dit kan oplopen tot een aanzienlijk bedrag in kleine elektronica, hij zegt.

De onderzoekers creëerden het nieuwe filter door organische halfgeleiderzonnecellen toe te voegen aan een elegant en ultradun kleurenfilter, vergelijkbaar met wat Guo's lab meer dan een jaar geleden had gemaakt. Dat filter is samengesteld uit nanodunne platen van metaal met precies uit elkaar geplaatste roosters die fungeren als resonatoren, licht van een bepaalde kleur opvangen en weerkaatsen. De kleur hangt alleen af ​​van de hoeveelheid ruimte tussen de spleten.

Met een dikte van slechts 200 nanometer, het nieuwe filter is 100 keer dunner dan traditionele op kleurstof gebaseerde filters - een functie die aantrekkelijk zou zijn voor gebruik in toekomstige ultradunne gekleurde weergaveapparaten.

Het blad is getiteld, "Fotonische kleurenfilters geïntegreerd met organische zonnecellen voor het oogsten van energie." De universiteit streeft naar octrooibescherming voor het intellectueel eigendom.