Genomsnittliga solglasögon kan en dag sport DSC -teknik. © iStockphoto.com/1001nights När många av oss tänker på solenergi föreställer vi oss stora, styva paneler som täcker taket på en byggnad. Solenergiteknik har kommit långt sedan dess, och förutom att se paneler som täcker hustak, du kommer också sannolikt att se solenergiteknik dyka upp på oväntade platser, inklusive ryggsäckar. Omvandlar solljus till energi genom solceller enheter är ett av de grönaste energialternativen (trots tillverkningsföroreningar). När den används, dessa celler sitter i solen, absorbera strålar och släpper ut mer än elektroner. Fånga dessa och du kan generera el.
Tänk om du kunde fånga och använda solens energi med ett tillbehör du troligen bär varje dag:dina solglasögon. Formgivarna Hyun-Joong Kim och Kwang-Seok Jeong har skapat några konceptuella nyanser som inte bara skyddar dina ögon mot solens farliga UV-strålar utan också omvandlar dessa strålar till elektrisk energi-energi som kan användas för att driva en liten enhet som t.ex. en iPod, PSP eller mobiltelefon oavsett om du är på stranden eller på språng.
Dessa solglasögon, kallas Self-Energy Converting Sunglasses eller SIG för kort, har speciella linser som är gjorda med färgkänsliga solceller ( DSC ). Linserna omvandlar solenergi till el som du kan använda genom att ansluta en enhet till strömuttaget på baksidan av ramen. Även om det inte är mycket kraft, det borde räcka med att dricka ett batteri i några extra minuter eller låta låtarna spela medan du solar på stranden. Det finns inget detaljhandelsdatum eller pris på dessa solglasögon än, formgivarna hade kostat i åtanke när de kom på idén. Linserna använder billigt, organiskt färgämne för att ge denna rena energi. Hur kan ett billigt organiskt färgämne översättas till ren batterikraft? Allt ligger i DSC -tekniken.
Innehåll
Två designers har kommit med några konceptuella nyanser som genererar kraft. © iStockphoto.com/Yuri_Arcurs Färgkänslig solcellsteknik (DSC), kallas även Grätzel -celler, introducerades första gången 1991 av Michael Grätzel, en kemist vid Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, och hans kollegor.
Det har förekommit några iterationer av DSC -teknik, och den senaste typen av solceller tillhör en ny tid för tunnfilms fotovoltaiska enheter. De är konstruerade i lager:ett ljuskänsligt lager av ultratunt, halvledarkristaller i nanostorlek över ett tunt lager titandioxid. När fotoner (från solljus) träffar det ljuskänsliga skiktet, de frigjorda elektronerna ackumuleras på lagret av titandioxid och skapar en elektrisk ström. Tidigare, en flytande elektrolyt behövdes för att transportera elektronerna från ett lager till ett annat men i den senaste generationen av Grätzel -celler, ett färgämne av amorft organiskt material används för att belägga titandioxid - färgämnet absorberar ljus och lockar till sig upphetsade elektroner, som genererar en avgift.
Resultaten är celler som kan användas för att skapa billiga, lättvikt, transparenta och flexibla ark eller färgämnen som kan användas för att belägga glas, som fönstren i ditt hus för att leverera energi till ditt hem. Eller så kan den användas för att täcka solglasögonlinserna och ge ström till småbatterier.
DSC -tekniken är mycket effektiv jämfört med andra former av solceller, producerar effektivitet större än 11 procent - vilket innebär att 11 procent av den fångade solenergin omvandlas till elektrisk energi - snarare än 4 till 5 procent [källa:ScienceDaily]. Men i små applikationer, som i solglasögon, Det kan finnas ett potentiellt problem:Solceller måste vända mot solen för att absorbera strålar. Hur ofta stirrar du i solen?
Solens exponering blir mindre problem när du funderar på att applicera tunnfilms fotovoltaiska enheter på platser som fönster, takfönster och till och med en byggnadsfasad för att göra sitt yttre fotovoltaiskt aktivt.
Medan konventionella solpaneler, tillverkad av kiselceller, fortsätter att ha en fördel gentemot denna nya solteknik, de förblir oflexibla, dyrt och jämfört med de senaste innovationerna, inte längre det mest effektiva alternativet. Färgkänsliga solceller (DSC) har några andra knep i ärmen. De kan arbeta lika effektivt vid 149 grader F (65 grader C) som vid 77 grader F (25 grader C), medan kiselceller förlorar 20 procent av sin energieffektivitet vid extrema temperaturer.
Och på grund av de tunn-tunna och flexibla egenskaperna, DSC -teknik kan tillämpas på sätt som aldrig övervägts för konventionella celler. Militärer, till exempel, har blivit intresserade av Grätzel -celler. Nya tält och tyger kan ge upp till 1 kilowatt energi (tillräckligt för att driva några lampor och en bärbar dator) [källa:Tent Manufacturers Marketplace]. Och i större skala, flexibla solpaneler som används för att täcka tält kraft sofistikerad utrustning. Dessutom, Grätzel -celler kan konstrueras till bärbara fotovoltaiska celler. Lätta bärbara solpaneler kan driva och ladda alla elektriska apparater som soldater eller marinesoldater bär, eliminerar behovet av extra batteripaket eller påsar med batterier i fältet.
Medan DSC -tekniken har nya banbrytande applikationer, forskning om andra områden av solenergi visar lovande i solceller i plast - en idé där lager av titanoxid är kemiskt modifierade - som kan ha högre energieffektivitetsnivåer än de som ses i Grätzel -celler. Kanske en dag kommer inte bara linserna att vara solceller, men hela par solglasögon kommer att vara en energikälla.
Värm upp för att svalnaOm USA skulle byta sin elektriska energikälla från sitt elnät till en som genereras av solceller, det skulle bli ungefär 89 procent minskning av växthusgasutsläppen [källa:fontän].
Det är alltid lite nervöst att skriva om en produkt när den fortfarande är i koncept. Kommer det att finnas information om hur produkten fungerar? Finns det en prototyp? Ibland arbetar du med ingen av dem, men när det gäller de soldrivna solglasögonen kunde jag sammanställa hur dessa solglasögon fungerar-det handlar om solceller. Notera:Jag måste erkänna hela tiden jag skrev det här stycket och jag tänkte hela tiden på hur dessa överdimensionerade vita ramar påminde mig om Willy Wonkas solglasögon i Tim Burtons version av "Charlie and the Chocolate Factory."
Kan solen tillgodose alla våra energibehov? Foto med tillstånd av NASA
