Прозрачните слънчеви панели ще заменят прозорците със стъклопакет
Учените от Мичиганския университет постигат по-нататъшен напредък в създаването на прозрачни слънчеви панели, които ще заменят прозоречните стъкла в бъдеще. Концентраторът на енергия, създаден от изследователите, е прозрачен материал, покрит с органични молекули, които абсорбират спектъра от слънчева светлина, невидима за човека. Иновативният материал може да се използва не само върху стъклените повърхности на сградните конструкции, но и в прозорците на автомобили, корпусите на смартфони и други прозрачни подложки.
Прозрачните слънчеви панели ще заменят прозорците с двоен стъклопакет
Учените твърдят, че преходът към широкото приложение на фотоволтаични елементи с висока прозрачност за остъкляване на фасади, комбинирани със слънчеви панели на покривите в дългосрочен план може да даде почти пълно задоволяване на търсенето на електроенергия и ще намали драстично потреблението на изкопаеми горива.
Професор Ричард Лънт обяви първия си успех в разработването на напълно прозрачни слънчеви панели през 2014 г. Лънт и неговият екип за пръв път са разработили флуоресциращ слънчев концентратор, способен да генерира слънчева енергия върху прозоречни стъкла без да нарушава видимостта. Оказва се, че тънък пластмасов материал може да се използва толкова ефективно не само за остъкляване на сгради, но и за автомобилни прозорци, мобилни телефони или други структури с прозрачна повърхност. Системата за събиране на слънчева енергия използва органични молекули, за да абсорбира невидимите дължини на вълната от слънчева светлина. Изследователите са се научили да „настрояват“ клетките, да улавят предимно ултравиолетови и близки до инфрачервените вълни и след това да преобразуват тази енергия в електричество.
Теоретично иновативните концентратори на енергия, създадени от изследователите на Мичиганския университет, могат да постигнат ефективност от над 5%, докато традиционните слънчеви клетки имат ефективност от 15-18%. Професор Лънт признава, че на този етап от изследването ефективността на прототипа на бъдещия стъклопакет е само една трета от неговия реален потенциал. Въпреки това, това е голяма стъпка напред в сравнение с ефективността от под 1%, която инженерите достигнаха преди три години.
Авторите на разработката отбелязват, че в САЩ остъклената площ е около 5-7 милиарда кв. метра. м, така че ако се замени с прозрачни слънчеви панели, може да се генерирате достатъчно енергия, за да покриете около 40% от общото потребление на енергия в страната. Това е почти същия потенциал като фотоволтаичните инсталации на покривите. Въпреки развитието на прозрачни модули, вероятно те никога няма да бъде толкова ефективни, както техните непрозрачни аналози, но отчитайки голяма повърхност, фасадното остъкляване може да се превърне в идеално допълнение към енергогенериращите технологии в строителната индустрия.
Професор Лънт подчертава: „Традиционната слънчева технология е активно изследвана повече от пет десетилетия, а ние работим върху нашите прозрачни материали, генериращи енергия по-малко от пет години. В крайна сметка тази технология предлага обещаващ път към евтина, широко използвана възможност за генериране на слънчева енергия върху малки и големи стъклени повърхности, които преди това са били недостъпни. „
В момента около 1.5% от търсенето на електроенергия се покрива от слънчевата енергия в целия свят. Изместването на световното потребление на енергия от изкопаеми горива, очертана през последните години, ще изисква все повече иновативни и икономически ефективни технологии за производство на енергия от възобновяеми източници. От гледна точка на цялостния потенциал на производството на електроенергия, авторите на разработката отбелязват огромните перспективи на тази технология в строителния сегмент. Според инженерите Мичиганския университет прозрачни материали, които преобразуват слънчевата енергия в електричество и могат да бъдат приложени към прозорците, са мощен източник на енергия, неизползван досега. Те могат да генерират много повече енергия, отколкото по-големите и по-обемисти слънчеви панели на покривите.
