Energie recyclen met speciaal LCD-scherm

Engineers van de University of California in Los Angeles (UCLA) hebben een technologie ontwikkeld waarmee een LCD-scherm energie kan sprokkelen van omgevingslichtbronnen en zelfs van het eigen backlight.

In het nieuwe concept van UCLA worden LCD-schermen van elektronische apparaten uitgerust met fotovoltaïsche polariseerders, die omgevingslicht, zonlicht en het licht van de schermverlichting om kunnen zetten in elektriciteit.

Sandwich

Moderne LCD-schermen werken doormiddel van een laag met vloeibare kristallen die ‘gesandwicht' zitten tussen twee gepolariseerde lagen. De kristallen worden door kleine transistoren aangestuurd en werken als een soort lichtkleppen die een bepaald percentage van de schermverlichting doorlaten.

Het engineeringteam van UCLA heeft een nieuwe gepolariseerde laag voor LCD-schermen ontwikkeld. Ze noemen het ‘polariserende organische fotovoltaïca', en de laag werkt tegelijkertijd als een polariseerder, een fotovoltaïsch apparaat en een zonne-paneel. Het team heeft hun bevindingen online gepubliceerd op de website van Advanced Materials.

Revolutionair

"Ik geloof dat dit een revolutionaire uitvinding is die het rendement van LCD-schermen zal verbeteren", zegt Yang Yang, een professor aan UCLA Engineering en tevens hoofdonderzoeker. "In aanvulling hierop kunnen deze polariseerders ook gebruikt worden als reguliere zonnecellen om kunstlicht of daglicht te sprokkelen. De volgende keer als je op het strand ligt, kun je dus je smartphone opladen met zonlicht."

De onderzoekers geven ook aan dat huidige polariseerders in LCD-schermen erg inefficiënt hun werk doen. Een gemiddelde schermverlichting verbruikt 80 tot 90 procent van het vermogen van een apparaat, maar in sommige gevallen gaat wel tot 75 procent van het gegenereerde licht verloren. Een polariserende organische fotovoltaïsche LCD zou veel van deze ongebruikte energie kunnen terugwinnen.

Hoog rendement

"In de nabije toekomst willen we het rendement van polariserende organische fotovoltaïca verhogen en uiteindelijk hopen we samen te kunnen werken met fabrikanten, om onze technologie in echte producten te verwerken", aldus Yang. "We hopen dat deze energiebesparende LCD standaardtechnologie in beeldschermen wordt."

"Onze coatingmethode is simpel en kan in de toekomst toegepast worden binnen grootschalige productieprocessen", aldus Rui Zhu, een postdoctoraal onderzoeker aan UCLA Engineering.

"De techniek gedemonstreerd door Professor Yang's onderzoeksgroep kan mogelijk 75 procent van het verspilde licht van LCD-backlights sprokkelen en weer in stroom omzetten", zegt Youssry Boutros, directeur van het Intel Labs Academic Research Office, die het onderzoek ondersteunde. "De sterke samenwerking tussen UCLA Engineering met andere groepen heeft tot hogere zonnecel-rendementen geleid, waarmee de mogelijkheden voor het sprokkelen van energie worden vergroot.