Od 2011. godine i medijskim nastupom WYSIPS, vidjeli smo kako prozirne solarne ćelije su počeli da menjaju pejzaž solarne energije. Ova tehnologija, prvobitno razvijena za aplikacije na mobilnim uređajima, evoluirala je prema budućnosti s više aplikacija koje se protežu na izgradnju stakla, vozila, pa čak i javne infrastrukture.
Glavne tehnologije prozirnih solarnih ćelija
Francuska kompanija SunPartner Technologies napravila je prvi korak u ovoj oblasti uvođenjem WYSIPS (Ono što vidite je fotonaponska površina) 2011. Ova inovativna fotonaponska ćelija proizvedena je u tankom prozirni fotonaponski film, na bazi plastike i organskih jedinjenja.
El fotonaponski film U početku je mogao apsorbirati dio infracrvenog i ultraljubičastog spektra, pored malog dijela vidljivog, postižući prinos od 7% do 9%. Međutim, to je ugrozilo transparentnost materijala na 70%. Kako bi riješio ovaj problem, SunPartner je 2015. godine unaprijedio tehnologiju, postigavši 90% transparentnosti, iako po cijenu smanjenja energetske efikasnosti između 2% i 3%.
Ostale tehnologije u sektoru uključuju fotonaponske ćelije sa organskim i transparentnim provodljivim oksidom, koje omogućavaju prolaz svjetlosti dok pretvaraju sunčevo zračenje u električnu energiju. Oni su noviji i omogućavaju svestranije adaptacije kao što su arhitektonske obloge i fotonaponski prozori. U ovoj evoluciji, efikasnost je poboljšana, ali i dalje postoje izazovi u pogledu performansi.
Prednosti transparentnih solarnih ćelija
u prozirne solarne ćelije Idealni su za integraciju u više aplikacija zbog sljedećih prednosti:
- Besprekorna integracija: Ove ćelije se mogu postaviti na prozore, fasade i mobilne uređaje bez ugrožavanja estetike.
- Fleksibilnost: Fleksibilnost ovih panela omogućava njihovu primenu u više oblika i materijala.
- Više aplikacija: Od upotrebe u infrastrukturi do mobilne tehnologije, parkinga ili čak staklenika i bazena.
Nedostaci prozirnih solarnih ćelija
- Ćelije još uvijek ne postižu visoke performanse u smislu efikasnosti, što je nedostatak u odnosu na tradicionalne solarne panele.
- Troškovi su i dalje visoki, iako je trend opadanja kako se tehnološki razvoj nastavlja.
- Transparentnost se kreće između 70% i 90%, što u nekim slučajevima malo utiče na estetiku.
Evolucija prema solarnim prozorima
2014. godine Univerzitet u Mičigenu razvio potpuno transparentnu fotonaponsku ćeliju zahvaljujući svojoj tehnologiji organskih polimera. Za razliku od prethodnih, ova ćelija apsorbuje samo infracrveno zračenje, omogućavajući gotovo potpunu prozirnost sličnu staklu. Ova ćelija i dalje ima nisku efikasnost od 1%, ali se istraživači nadaju da će je povećati na 5%.
Ovi solarni prozori mogu se integrirati u zgrade i predstavljaju važan izvor čiste energije, bez utjecaja na arhitektonsku estetiku. Čini se da je ugradnja solarnih prozora u nebodere ili električna vozila sljedeći veliki korak u ovoj tehnologiji.
Princip rada
transparentne solarne ćelije Oni rade na sličan način kao i tradicionalni, ali umjesto da hvataju svu vidljivu svjetlost, fokusiraju se na apsorpciju ultraljubičastog i infracrvenog svjetla. On organski polimer U ćelijama on ovu svjetlost pretvara u energiju, dok ostatak svjetlosti prolazi kroz materijal, održavajući njegovu transparentnost.
Da bi se poboljšala efikasnost, neki modeli su ugrađeni bifacijalne ćelije, koji hvataju svjetlost s obje strane panela. Ovo omogućava solarnim prozorima da crpe energiju ne samo iz direktne sunčeve svjetlosti, već i iz svjetlosti koja se reflektira iz njihove okoline, kao što je iz obližnjih zgrada.
Budući potencijal transparentnih solarnih ćelija
Eksterijer moderne staklene stambene ili poslovne zgrade
Razvoj transparentnih solarnih ćelija je još uvijek u ranoj fazi, ali se već istražuje više aplikacija. potencijalne aplikacije. To uključuje:
- solarni prozori: Njegova upotreba u velikim zgradama obećava veliki doprinos proizvodnji energije u urbanim sredinama, bez potrebe za zauzimanjem dodatnog prostora.
- Mobilni uređaji: Radi se na integraciji prozirnih solarnih panela u ekrane pametnih telefona i tableta, koji će omogućiti punjenje uređaja prirodnim svjetlom.
- Električni automobili: Solarni prozori mogu pomoći pri punjenju baterija električnih automobila, smanjujući potrebu za čestim punjenjem.
Industrija također eksperimentira s opcijama za proizvodnju energije solarne krovne pločice i fotonaponske zavjese, što bi ponudilo još jedan način proširenja proizvodnje čiste energije u gradovima.
Transparentne solarne ćelije predstavljaju jednu od najuzbudljivijih inovacija u oblasti solarne energije. Iako još uvijek predstavljaju neke tehničke izazove, kao što su niska efikasnost i visoka cijena, njihove potencijalne primjene su bezbrojne.
Od osnivanja u solarni prozori Kroz integraciju s mobilnim uređajima, ove ćelije mogu revolucionirati način na koji hvatamo sunčevu energiju. Ključno će biti nastavak optimizacije njihove energetske efikasnosti i smanjenje troškova kako bi bili dostupniji tržištu.