Монтирането на слънчеви панели върху скромния ви покрив може би не е върха на дизайнерските постижения, което кара много хора да мечтаят как биха могли да използват прозорците си за същите цели.
В най-близко бъдеще това ще стане напълно възможно
Учените от Калифорнийския университет в Лос Анджелис (UCLA)* твърдят, че са изобретили прозрачна слънчева клетка, която абсорбира слънчева светлина през стъклени прозорци, без това да пречи на видимостта през стъклото.
Ала една от ключовите характеристики на това откритие е, че то генерира енергия, използвайки "фотоактивен пластичен материал", който абсорбира предимно инфрачервени, невидими за човешкото око лъчи.
Каква е положителната страна на създаването на соларни клетки, които улавят предимно невидимата инфрачервена светлина? Тези клетки са "около 70% прозрачни за човешкото око," обясняват от пресслужбата на UCLA. С други думи, прозорците, изградени от този материал, в най-лошия случай ще изглеждат леко затъмнени.
На теория обаче ползите от тази нова технология са много по-големи. Според научния ръководител на екипа от UCLA - професора по инженерство Ян Ян, "тези резултати създават потенциал за видимо прозрачни полимерни соларни клетки като добавка към преносими електронни устройства, "умни" прозорци, изграждане на интегрирани в сградите фотоволтаици и много други приложения".
Представете си, че можете да зареждате смартфона, лаптопа, таблета си или чифт от новите "умни" очила на Google, като просто поставите тези устройства в близост до източник на инфрачервена енергия.
Почти перфектно прозрачни панели, но с доста ниска енергийна ефективност
Ян твърди, че изобретените от екипа му полимерни соларни клетки са изработени от "подобни на пластмаса материали" и че са "леки и гъвкави". И нещо особено важно - могат да бъдат произвеждани в големи количества на ниска цена. Как е възможно? Като се постави чувствителен към инфрачервена светлина полимер в горния слой на фолиото.
Екипът от учени от UCLA към Калифорнийския институт за нанотехнологии, Школата по инженерство и приложна наука "Хенри Самуели" и факултета по химия и биохимия на UCLA са демонстирали високофункционални, обработени с разтвор прозрачни полимерни слънчеви клетки. Те са получени чрез съчетаване на чувствителен на инфрачервени лъчи полимер и фолио, изградено от сребърни наножици, служещи като прозрачен електрод.
Фотоактивният полимер абсорбира повече инфрачервени лъчи. Но пък е по-малко чувствителен към видимата светлина, балансирайки генерирането на енергия и прозрачността във видимия светлинен обхват.
Нещо повече - екипът е създал нов вид проводник - получен от сребърни наножици и наночастици от титаниев двуокис - който ще замени използвания дотогава материал (който е от метал). Сред недостатъците на технологията е фактът, че ефективността при преобразуване на енергията е само 4%, което означава, че генерираното електричество ще е осезаемо по-малко от това от традиционните соларни панели.
Не сме ли го чували вече...
Всъщност тази технология не е чак толкова революционна: през октомври 2011 г., 3M оповестиха, че са разработили прозрачен, подобен на фолио материал, който по време на часовете с най-силна слънчева светлина би могъл да генерира достатъчно мощност на квадратен метър, за да зареди успешно смартфон - около 20% от общата енергия, генерирана от стандартен соларен панел.
Проблемът на продукта на 3M е, че той блокира към 80% от видимата и 90% от инфрачервената светлина. Това го прави недотам желан избор, ако искате добра видимост и решите да поставите подобни панели върху фасадни прозорци.
Ян от UCLA споделя, че двете технологии са базирани на "органични" соларни клетки, но - поради липсa на достъп до методите и материалите на 3M, отказва да прави по-подробни сравнения. Той обаче потвърждава разликата в степента на прозрачност и цвета на получения материал, отбелязвайки, че "соларните клетки на 3M имат светлозелен цвят, докато нашите са почти напълно прозрачни."
Непрозрачността не винаги е проблем: представете си фотоволтаични сенници
Прессъобщението на UCLA отбелязва, че причината, поради която алтернативните фотосоларни материали често водят до малка прозрачност и видимост е, че "подходящите полимери и ефективни прозрачни проводници не са особено разпространени в дизайна и производството."
Естествено, намалената прозрачност е проблем само ако не желаете да блокирате видимата светлина (или невидимата топлина). Решението на 3M например може да служи и като сенник, или за блокиране на високите температури, ако бъде поставено на място, подходящо за подобни цели.
*Изследването на екипа от UCLA е публикувано в академичното издание ACS Nano.
