Прозрачные солнечные панели представляют собой «волну будущего»

Ученые подсчитали, что массовое использование таких панелей сможет покрыть 40% потребностей США в электроэнергии. Сейчас большая часть солнечного света проходит мимо фотоэлектрических панелей, например, через окна зданий. Исследователи создали материал, которым можно покрыть большую часть фасадов и крыш зданий. При этом окна сохранят прозрачность.

В Мичиганском университете говорят, что прозрачные панели обеспечивают схожий с современными солнечными элементами уровень генерации энергии. При этом, такие панели более универсальные. Ученые говорят, что материалом можно покрывать машины, корпусы телефонов, фасады зданий. То есть применение не ограничивается очевидным остеклением окон. Команда профессора Ричарда Лунта — одна из первых, кто начал серьезно экспериментировать с прозрачными солнечными панелями. У исследователей получилось создать прозрачный материал, который собирает только невидимый спектр солнечного света.

Авторы исследования утверждают, что широкое использование таких высокопрозрачных солнечных применений вместе с элементами крыши может удовлетворить спрос на электроэнергию в США и резко сократить использование ископаемых видов топлива.

«Высокопрозрачные солнечные элементы представляют собой волну будущего для новых солнечных применений», — сказал Ричард Лунт, научный сотрудник по химическому машиностроению и материаловедению им. Йохансена Кросби в МГУ. «Мы проанализировали их потенциал и продемонстрировали, что благодаря сбору только невидимого света эти устройства могут обеспечить аналогичный потенциал для производства электроэнергии, как солнечная крыша, обеспечивая при этом дополнительную функциональность для повышения эффективности зданий, автомобилей и мобильной электроники».

В солнечно-уборочной системе используются органические молекулы, разработанные Лунтом и его командой для поглощения невидимых длин волн солнечного света. Исследователи могут «настроить» эти материалы, чтобы подбирать только ультрафиолетовые и ближне-инфракрасные волны, которые затем преобразуют эту энергию в электричество.

Перемещение глобального энергопотребления от ископаемых видов топлива потребует таких инновационных и экономически эффективных технологий использования возобновляемых источников энергии. Только около 1,5% спроса на электроэнергию в Соединенных Штатах и ​​во всем мире производится солнечной энергией.

Но с точки зрения общего потенциала электричества, авторы отмечают, что в Соединенных Штатах имеется, по оценкам, от 5 до 7 миллиардов квадратных метров поверхности стекла. И с таким большим количеством стекла, чтобы покрыть, прозрачные солнечные технологии имеют потенциал поставки примерно 40 процентов спроса на энергию в США — примерно такой же потенциал, как солнечные блоки на крыше. «Бесплатное развертывание обеих технологий, — сказал Лунт, — может приблизиться к 100% нашего спроса, если мы также улучшим хранение энергии».

Лунт сказал, что высокопрозрачные солнечные приложения обеспечивают эффективность записи выше 5 процентов, в то время как традиционные солнечные панели обычно составляют от 15 до 18 процентов. Хотя прозрачные солнечные технологии никогда не будут более эффективными при преобразовании солнечной энергии в электроэнергию, чем их непрозрачные аналоги, они могут приблизиться и предложить потенциал для применения на гораздо более дополнительной площади поверхности, сказал он.

Прямо сейчас, прозрачные солнечные технологии составляют лишь около трети их реалистичного общего потенциала, добавил Лунт.

«Это то, к чему мы стремимся», — сказал он. «Традиционные солнечные приложения активно исследуются на протяжении более пяти десятилетий, но мы работаем только над этими прозрачными солнечными батареями в течение примерно пяти лет. В конечном итоге эта технология предлагает многообещающий путь к недорогому широко распространенному солнечному поглощению на малых и больших поверхностях, что были ранее недоступны ».

Источник

Материалы, предоставленные Мичиганским государственным университетом.

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован.


*