Свет, льющийся через окно, может сделать гораздо больше, чем просто осветить комнату. Излучение, которое мы воспринимаем как должное, представляет собой чистую энергию, которую до сих пор мы просто пропускали, растрачивая попусту огромный потенциал. Прозрачные солнечные элементы они не являются абсолютной новинкой, но до сих пор их эффективность была слишком низкой, чтобы считаться жизнеспособным решением.
Теперь консорциум из девяти партнеров из семи стран преодолел этот барьер, разработав технологию, объединяющую перовскиты и органические материалы. достичь эффективности преобразования энергии 12,3% при сохранении прозрачности 30%. Огромный шаг вперед, который однажды может преобразить все стеклянные поверхности наших зданий.
Международная команда по прозрачным солнечным элементам
Проект, который привел к этому исключительному результату, является работой не одной лаборатории, а результатом международного сотрудничества, финансируемого Европейским Союзом. Консорциум CitySolar объединяет девять партнеров из семи стран, включаяУниверситет Южной Дании, Университет Александра Фридриха Эрланген-Нюрнберг, TheРимский университет Тор Вергата и Национальный центр научных исследований Париж, под координацией Национальный исследовательский совет Итальянский.
Замечательно, что такое разнообразие навыков и точек зрения позволило нам рассмотреть сложную проблему с разных сторон. Неслучайно великие инновации часто возникают в результате взаимодействия различных дисциплин и культур. Пример того, чего мы можем достичь, работая вместе ради позитивных и гражданских целей.
Il Профессор Мортен Мадсениз Университета Южной Дании и один из главных исследователей проекта объяснил секрет этого нововведения: «Тандемный солнечный элемент улавливает энергию в основном из инфракрасной и ультрафиолетовой частей солнечных лучей, но не из видимого света».
Захвати невидимое, дай видимому пройти.
Как уже упоминалось, настоящая гениальность этой технологии заключается в ее способности выбирать части светового спектра, из которых следует извлекать энергию. В то время как традиционные солнечные элементы поглощают практически весь свет (поэтому они кажутся темными), эти новые прозрачные солнечные элементы фокусируются на длинах волн, которые мы не можем видеть: инфракрасном и ультрафиолетовом.
Это как если бы у нас был разборчивый рыбак, который ловит только ту рыбу, которую мы не хотим есть, и пропускает ту, которую мы хотим. Этот подход позволяет клеткам сохранять 30% прозрачности (достаточно прозрачный, чтобы использоваться в архитектурных целях) при достижении эффективности преобразования энергии 12,3%.
Это позволяет нам устанавливать новые стандарты эффективности для полупрозрачных солнцезащитных окон.
Экономика и будущие приложения
в соответствии с Профессор МадсенЭтот новый солнечный элемент также является весьма экономически эффективным благодаря доступности минерального перовскита и материалов на основе углерода, используемых в органических солнечных элементах.
Потенциальные возможности применения огромны, особенно в городских районах, где фасады высоких небоскребов имеют большую площадь поверхности. В Соединенных Штатах, например, насчитывается около 5–7 миллиардов квадратных метров стеклянных поверхностей, особенно во многих многоэтажных зданиях. Если бы всю эту площадь покрыли прозрачным стеклом, генерирующим электричество, у нас было бы огромное количество энергии без необходимости в обширных фотоэлектрических системах.
Прозрачные солнечные элементы: проблемы, которые остаются
Несмотря на энтузиазм по поводу этого прорыва, путь к его коммерциализации еще долог. Обеспечение баланса между стоимостью, эстетикой и эффективностью остается сложной задачей, и необходимы дополнительные инвестиции для масштабирования технологии для ее повсеместного внедрения.
«Мы можем масштабировать то, что у нас есть, но нам нужны коммерческие партнеры для этих прозрачных солнечных элементов», — сказал Мэдсен. «И в исследованиях еще многое предстоит улучшить, но, что важно, мы знаем, в чем заключаются проблемы, и у нас есть четкая стратегия их преодоления».
Прозрачность всегда ассоциировалась с хрупкостью и непоследовательностью. Теперь, как это ни парадоксально, он может стать одним из наших самых сильных союзников в энергетическом переходе. Возможно, будущее солнечной энергетики не только светло, но и прозрачно.
