Việc tích hợp năng lượng mặt trời vào các tòa nhà dường như đang bước vào thời kì phát triển vượt bậc. Đầu tiên, Giám đốc điều hành của Tesla, Elon Musk công bố phát minh tấm lợp năng lượng mặt trời trên tầng thượng có hình dáng và chức năng không khác gì một viên ngói lát mái nhà.
Và đến nay, các nhà nghiên cứu tại Đại học Minnesota và Đại học Milano Bicocca đã phát triển thành công công nghệ có thể mở ra một tương lai mới cho các cửa sổ với việc tích hợp chức năng quang điện – tạo ra và tích trữ năng lượng từ mặt trời. Nghiên cứu này này cũng chứng tỏ rằng silicon hạt nano cao cấp sẽ tạo ra các bộ tập trung năng lượng mặt trời phát quang (LSCs) và có thể làm cho hiệu suất thu năng lượng mặt trời trở nên hiệu quả hơn so với các bộ tập trung năng lượng mặt trời bằng phẳng.
"Trong phòng thí nghiệm, chúng tôi đã "đánh lừa" thiên nhiên bằng cách thay thế kích thước của silicon tinh thể bằng một vài phân tử nano – cái mà có kích thước chỉ bằng một phần mười nghìn lần đường kính của một sợi tóc người" -giáo sư cơ khí Đại học Minnesota Uwe Kortshagen, một trong những tác giả chủ chốt của nghiên cứu cho biết. "Ở kích thước này, sự thay đổi tính chất của silic sẽ trở thành một nguồn bức xạ ánh sáng hiệu quả có khả năng tạo ra điện. Đây là tính năng quan trọng để tạo ra silicon hạt nano lý tưởng cho các ứng dụng LSC."
Cửa sổ quang điện có thể thay đổi diện mạo "cuộc chơi" trong cuộc chạy đua của các thành phố để tạo ra nhiều năng lượng tái tạo hơn và giảm phát thải khí nhà kính gây ra biến đổi khí hậu.
Theo Cục phát triển năng lượng Hoa Kì, việc thay các cửa sổ tại Trung tâm thương mại One World thành kính phủ silicon hạt nano có thể giúp cung cấp năng lượng mặt trời cho hơn 350 căn hộ.
Các nhà nghiên cứu cũng cho rằng sản phẩm mới này có thể tính ứng dụng cao, có thể được sản xuất bằng cách sử dụng một lò phản ứng plasma và tạo thành một dạng bột với khả năng LSCs linh hoạt mà hiệu quả là hơn 5% năng lượng mặt trời.
