Descripción del proyecto
Los «reactores» luminiscentes podrían mejorar la sostenibilidad energética de los edificios
Los concentradores solares luminiscentes (CSL) son tecnologías prometedoras para la tecnología fotovoltaica integrada en edificios. Con todo, los mecanismos de pérdida óptica como, por ejemplo, la dispersión de la luz, impiden que los prototipos de los dispositivos logren las eficiencias teóricas de conversión de energía. El objetivo del proyecto financiado con fondos europeos PLECTRA es comprender, controlar y aprovechar mejor los mecanismos de dispersión de la luz para diseñar CSL más eficientes. Para ello, el proyecto empleará la fotoluminiscencia mejorada con plasmones, un fenómeno mediante el que se mejora la eficiencia de una especie luminiscente (por ejemplo, puntos cuánticos) mediante la dispersión de plasmones. El proyecto integrará CSL en un vidrio electrocrómico como prueba de principio de la idea.
Objetivo
Luminescent solar concentrators (LSCs) have the potential to facilitate widespread deployment of building-integrated photovoltaics (BIPV) into our cities. However, prototype devices still fail to achieve the theoretical efficiencies due to contributions from optical loss mechanisms, including light scattering. The aim of PLECTRA is to understand, control and harness the contribution of light scattering mechanisms to design efficient LSCs that can be used in BIPV. The phenomenon of plasmon-enhanced photoluminescence, in which elastic scattering from plasmonic nanoparticles boosts the photoluminescence efficiency of a luminescent species (e.g. quantum dots), will be exploited to harness scattering and improve the LSC performance. To achieve this we will use a layer-by-layer deposition approach to prepare resonator-emitter core-satellite structures, in which the two species are separated by a quantifiable distance. Single particle scattering and photoluminescence studies, will be used to determine the required separation to obtain plasmon-coupled photoluminescence (rather than quenching). Optimised species will be incorporated into LSCs and sophisticated angle-resolved scattering measurements, in conjugation with numerical simulations, will be used to evaluate the scattering pathways in the device. Finally proof-of-concept integration of the LSCs with PV cells, and subsequently electrochromic glass will be demonstrated as evidence for potential application in BIPV.
Ámbito científico
- engineering and technologymaterials engineering
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energysolar energyphotovoltaic
- engineering and technologycivil engineeringarchitecture engineeringsustainable architecturesustainable building
Palabras clave
Programa(s)
Régimen de financiación
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinador
CB2 1TN Cambridge
Reino Unido