Usando dos tipos de puntos cuánticos de "diseñador", Los investigadores están creando ventanas solares de doble panel que generan electricidad con mayor eficiencia y crean sombra y aislamiento en buena medida. Todo es posible gracias a una nueva arquitectura de ventana que utiliza dos capas diferentes de puntos cuánticos de bajo costo sintonizados para absorber diferentes partes del espectro solar.

"Debido al sólido rendimiento que podemos lograr con un bajo costo, materiales procesables en solución, Estas ventanas de doble panel basadas en puntos cuánticos y los concentradores solares luminiscentes aún más complejos ofrecen una nueva forma de reducir el costo de la electricidad solar. ", dijo el investigador principal Victor Klimov." El enfoque complementa la tecnología fotovoltaica existente al agregar colectores de luz solar de alta eficiencia a los paneles solares existentes o integrarlos como ventanas semitransparentes en la arquitectura de un edificio ".

La clave de este avance es "la división del espectro solar, "lo que permite procesar por separado fotones solares de mayor y menor energía. Los fotones de mayor energía pueden generar un fotovoltaje más alto, lo que podría aumentar la potencia de salida general. Este enfoque también mejora la fotocorriente ya que los puntos usados ​​en la capa frontal están virtualmente "libres de reabsorción".

Lograr esto, el equipo de Los Alamos incorpora en puntos cuánticos iones de manganeso que sirven como impurezas altamente emisoras. La luz absorbida por los puntos cuánticos activa estas impurezas. Después de la activación, los iones de manganeso emiten luz a energías por debajo del inicio de la absorción de puntos cuánticos. Este truco permite la eliminación casi completa de las pérdidas debidas a la autoabsorción de los puntos cuánticos.

Para transformar una ventana en un colector de luz solar luminiscente en tándem, El equipo de Los Alamos deposita una capa de puntos cuánticos dopados con manganeso altamente emisivos en la superficie del panel de vidrio frontal y una capa de puntos cuánticos de seleniuro de indio y cobre en la superficie del panel posterior. La capa frontal absorbe las porciones azul y ultravioleta del espectro solar, mientras que el resto del espectro es recogido por la capa inferior.

Después de la absorción, el punto vuelve a emitir un fotón a una longitud de onda más larga, y luego la luz reemitida es guiada por una reflexión interna total hacia los bordes de vidrio de la ventana. Allí, Las células solares integradas en el marco de la ventana recogen la luz y la convierten en electricidad.