Opis projektu
„Reaktory” luminescencyjne mogą zwiększyć energetyczne zrównoważenie budynków
Luminescencyjne koncentratory słoneczne to obiecująca technologia z obszaru tworzenia zintegrowanej fotowoltaiki. Niestety w wyniku powstawania strat optycznych opracowywane prototypy nie mogą osiągnąć teoretycznej sprawności przemiany energii. Celem finansowanego ze środków UE projektu PLECTRA jest zwiększenie naszego zrozumienia mechanizmów rozpraszania światła, uzyskanie nad nimi większej kontroli i w efekcie wykorzystanie ich do projektowania luminescencyjnych koncentratorów słonecznych o wyższej sprawności. Drogą do osiągnięcia tych celów ma być wykorzystanie zjawiska wzmocnionej plazmonowo fotoluminescencji, polegającego na wzmocnieniu sprawności obiektów luminescencyjnych (na przykład kropek kwantowych) rozpraszaniem plazmonów. Aby zaprezentować możliwości tej metody, w ramach projektu przeprowadzona zostanie integracja luminescencyjnego koncentratora słonecznego ze szkłem elektrochromowym.
Cel
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.
Dziedzina nauki
- engineering and technologymaterials engineering
- engineering and technologynanotechnologynano-materials
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuelsrenewable energysolar energyphotovoltaic
- engineering and technologycivil engineeringarchitecture engineeringsustainable architecturesustainable building
Słowa kluczowe
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordynator
CB2 1TN Cambridge
Zjednoczone Królestwo