(PhysOrg.com) -- Föreställ dig en värld där fönstren i höga kontorsbyggnader är kraftfulla energiproducenter, erbjuda sina invånare mycket mer än lite frisk luft, ljus och utsikt.
Under de senaste fyra åren har ett team av forskare från Flinders University arbetat för att förverkliga denna dröm – och nu kan idén om solcellsdrivna fönster komma till en inte alltför avlägsen framtid nära dig.
Som en del av hans just avslutade doktorsexamen, Dr Mark Bissett från School of Chemical and Physical Sciences har utvecklat en revolutionerande solcell som använder kolnanorör.
Ett lovande alternativ till traditionella kiselbaserade solceller, kolnanorör är billigare att tillverka och effektivare att använda än deras energislukande, motsvarigheter av kisel.
"Solenergi är faktiskt den dyraste typen av förnybar energi - i själva verket är kiselsolcellerna vi ser på människors tak mycket dyra att producera och de använder också mycket el för att rena, ” sa Dr Bissett.
"Den totala verkningsgraden för kiselsolceller är cirka 10 procent och även när de arbetar med optimal effektivitet kan det ta åtta till 15 år att återställa den energi som det tog att producera dem i första hand eftersom de produceras använda fossila bränslen, Sa han.
Dr Bissett sa att den nya, billiga kolnanorör är transparenta, vilket innebär att de kan "sprutas" på fönster utan att blockera ljuset, och de är också flexibla så att de kan vävas in i en mängd olika material, inklusive tyg - ett koncept som redan utforskas av reklamföretag.
Även om mängden el som genereras av solfönster inte skulle räcka för att helt kompensera energiförbrukningen i en vanlig kontorsbyggnad, Dr Bissett sa att de fortfarande hade många ekonomiska och miljömässiga fördelar.
"I en ny byggnad, eller en där fönstren ändå byts ut, att lägga till transparenta solceller i glaset skulle vara en relativt liten kostnad eftersom kostnaden för glaset, ramar och installation skulle vara densamma med eller utan solkomponenten, ” sa Dr Bissett.
"Det är i princip som att färga fönstren förutom att de kan producera el, och med tanke på att kontorsbyggnader inte har mycket takutrymme för solpaneler är det vettigt att använda de många fönster de har istället.
Dr Bissett sa att tekniken härmar fotosyntes, processen där växter får energi från solen.
”En solcell skapas genom att ta två ark elektriskt ledande glas och lägga ett lager funktionaliserade enväggiga kolnanorör mellan glasskivorna, Sa han.
"När ljuset lyser på cellen, elektroner genereras i kolnanorören och dessa kan användas för att driva elektriska apparater."
Även om små prototyper har utvecklats i labbet, han sa att nästa steg skulle vara att testa kolcellerna på en ”industriscen”.
Om allt går enligt planerna, materialet kan finnas på marknaden inom 10 år.
"När vi först startade forskningen hade vi ingen aning om det skulle fungera eftersom vi var först i världen att prova det så det är ganska spännande att vi har bevisat konceptet, och förhoppningsvis kommer den att vara kommersiellt tillgänglig om några år, ”Dr Bissett sa.
Dr. Bissett är en vinnare av Flinders första pris för bästa studentuppsats, ett nu årligt program som syftar till att erkänna excellens inom studentforskning över hela universitetet.