Вчені створили сонячні батареї, які вбудовані прямо в шибки
Напівпрозорі сонячні елементи, які можна вбудувати в шибку, здатні трансформувати архітектуру, міське планування і виробництво електроенергії, інформує 1NEWS з посиланням на cikavosti.com.
Дослідники досягли успіху у виробництві сонячних батарей на основі перовськіту наступного покоління, які генерують електрику і пропускають світло.
Зараз вони вивчають, як нова технологія може бути вбудована в комерційні продукти з Viridian Glass — найбільшим виробником скла в Австралії. Ця технологія перетворить вікна в активні генератори енергії, потенційно змінюючи дизайн будівлі.
Дослідники кажуть, що 2 м? сонячного вікна будуть генерувати приблизно стільки ж електроенергії, скільки стандартна сонячна панель на даху. Ідея напівпрозорих сонячних елементів не нова, але попередні проєкти провалилися, тому що вони були дуже дорогими, нестабільними або неефективними.
Австралійці винайшли інший підхід. Вони використовували органічний напівпровідник, який можна перетворити у полімер, і використовували його для заміни звичайного компонента сонячного елементу (відомого як Spiro-OMeTAD), який демонструє дуже низьку стабільність, оскільки створює марне водянисте покриття. Замінник дав дивовижні результати.
«Ефективність перетворення сонячної енергії на даху становить від 15 до 20%. Напівпрозорі осередки мають ефективність перетворення 17%, при цьому пропускаючи більше 10% вхідного світла, тому вони знаходяться прямо в зоні отримання ультрафіолету. Я давно мріяв мати вікна, які генерують електрику, і тепер це стає реальністю. Ми будемо прагнути розробити великомасштабний процес виробництва скла, який можна легко перенести в промисловість, щоб виробники могли легко освоїти цю технологію», — стверджує Яцек Ясеніак, Центр передових технологій ARC в науці про екситони (Exciton Science) і Університет Монаш.
Сонячні вікна стануть благом для власників будівель і жителів, і принесуть нові проблеми і можливості для архітекторів, будівельників, інженерів і проєктувальників. Бо так виходить компроміс. Сонячні елементи можна зробити більш або менш прозорими. Чим вони прозоріші, тим менше виробляється електрики, тому архітекторам це потрібно враховувати.
Він додав, що сонячні вікна, пофарбовані в тій же мірі, що і нинішні комерційні вікна, будуть генерувати близько 140 Вт електроенергії на м?. Перше застосування, швидше за все, буде в багатоповерхових будинках. Тому що великі вікна, встановлені у висотних будівлях, дороги у виготовленні. Додаткові витрати на включення в них напівпрозорих сонячних елементів будуть незначними. Але навіть з додатковими витратами будівля отримує електрику безкоштовно.
Досі кожна будівля проєктувалась виходячи з припущення, що вікна в основному пасивні. Тепер вони будуть активно виробляти електрику. Планувальникам необхідно і дизайнерам, можливо, доведеться навіть переглянути те, як вони розміщують будівлі на майданчиках, щоб оптимізувати «вилов» сонця.
Зараз дослідники тестують тандемний пристрій, де будуть використовуватися сонячні елементи на основі перовськіту в якості нижнього шару і органічні сонячні елементи в якості верхнього. Що стосується того, коли на ринку з’являться перші комерційні напівпрозорі сонячні елементи, це буде залежати від того, наскільки успішним буде масштабування технології. Розробка таких сонячних вікон призведе до нових скляних інновацій і технологій у майбутньому
