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Plasmon Coupled Luminescent Solar Concentrators and their Application in Self-Supplied Electrochromic Windows

Descrizione del progetto

I «reattori» luminescenti potrebbero rafforzare la sostenibilità energetica degli edifici

I concentratori solari luminescenti rappresentano una tecnologia promettente per la costruzione di impianti fotovoltaici integrati. Tuttavia, meccanismi di perdita ottica quali la diffusione della luce impediscono ai dispositivi prototipo di raggiungere l’efficienza teorica di conversione dell’energia. L’obiettivo del progetto PLECTRA, finanziato dall’UE, è comprendere, controllare e sfruttare ulteriormente i meccanismi di diffusione della luce per progettare concentratori solari luminescenti più efficienti. Per raggiungere i suoi obiettivi, il progetto farà leva sulla fotoluminescenza ad amplificazione plasmonica, un fenomeno in cui l’efficienza di una specie luminescente (ad esempio i punti quantici) è rafforzata dalla diffusione plasmonica. A dimostrazione del principio dell’idea, il progetto integrerà i concentratori solari luminescenti in un vetro elettrocromico.

Obiettivo

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.

Coordinatore

THE CHANCELLOR MASTERS AND SCHOLARS OF THE UNIVERSITY OF CAMBRIDGE
Contribution nette de l'UE
€ 212 933,76
Indirizzo
Trinity lane the old schools
CB2 1TN Cambridge
Regno Unito

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Regione
East of England East Anglia Cambridgeshire CC
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Altri finanziamenti
€ 0,00