От 2011 г. и с медийната поява на WYSIPS, видяхме как прозрачни слънчеви клетки започнаха да променят пейзажа на слънчевата енергия. Тази технология, първоначално разработена за приложения на мобилни устройства, се разви към бъдеще с повече приложения, които се простират до изграждане на стъкло, превозни средства и дори обществена инфраструктура.
Основните технологии на прозрачните слънчеви клетки
Френската компания SunPartner Technologies направи първата стъпка в тази област, като представи WYSIPS (What You See Is Photovoltaic Surface) през 2011 г. Тази иновативна фотоволтаична клетка е произведена в тънък прозрачен фотоволтаичен филм, с основа от пластмаса и органични съединения.
El фотоволтаичен филм Първоначално той може да абсорбира част от инфрачервения и ултравиолетовия спектър, в допълнение към малка част от видимия, постигайки добив от 7% до 9%. Това обаче компрометира прозрачността на материала до 70%. За да разреши този проблем, през 2015 г. SunPartner подобри технологията, постигайки 90% прозрачност, но с цената на намаляване на енергийната си ефективност между 2% и 3%.
Други технологии в сектора включват органични и прозрачни проводящи оксидни фотоволтаични клетки, които позволяват преминаването на светлината, докато преобразуват слънчевата радиация в електричество. Те са по-нови и позволяват по-гъвкави адаптации като архитектурни облицовки и фотоволтаични прозорци. В тази еволюция ефективността се е подобрила, но все още съществуват предизвикателства по отношение на производителността.
Предимства на прозрачната слънчева клетка
на прозрачни слънчеви клетки Те са идеални за интегриране в множество приложения поради следните предимства:
- Безпроблемна интеграция: Тези клетки могат да се поставят върху прозорци, фасади и мобилни устройства, без да се нарушава естетиката.
- гъвкавост: Гъвкавостта на тези панели позволява тяхното приложение в различни форми и материали.
- Множество приложения: От използването му в инфраструктура до мобилни технологии, паркинги или дори оранжерии и плувни басейни.
Недостатъци на прозрачните слънчеви клетки
- Клетките все още не достигат висока производителност по отношение на ефективността, което е недостатък в сравнение с традиционните слънчеви панели.
- Разходите остават високи, въпреки че тенденцията е към намаляване, тъй като технологичното развитие продължава.
- Прозрачността варира между 70% и 90%, което леко засяга естетиката в някои случаи.
Еволюция към соларни прозорци
В 2014 на Мичиганския университет разработи напълно прозрачна фотоволтаична клетка благодарение на своята органични полимери. За разлика от предишните, тази клетка абсорбира само инфрачервено лъчение, което позволява почти пълна прозрачност подобно на стъклото. Тази клетка все още има ниска ефективност от 1%, но изследователите се надяват да я повишат до 5%.
Тези слънчеви прозорци могат да бъдат интегрирани в сгради и представляват важен източник на чиста енергия, без да се засяга архитектурната естетика. Включването на соларни прозорци в небостъргачи или електрически превозни средства изглежда е следващата голяма стъпка в тази технология.
Принцип на работа
прозрачни слънчеви клетки Те работят по подобен начин на традиционните, но вместо да уловят цялата видима светлина, те се фокусират върху абсорбирането на ултравиолетова и инфрачервена светлина. той органичен полимер В клетките той преобразува тази светлина в енергия, докато останалата част от светлината преминава през материала, запазвайки неговата прозрачност.
За подобряване на ефективността някои модели са вградени бифациални клетки, които улавят светлина от двете страни на панела. Това позволява на соларните прозорци да черпят енергия не само от пряка слънчева светлина, но и от светлина, отразена от заобикалящата ги среда, като например от близките сгради.
Бъдещият потенциал на прозрачните слънчеви клетки
Екстериор на модерна стъклена жилищна сграда или офис сграда
Разработването на прозрачни слънчеви клетки все още е в ранна фаза, но вече се проучват множество приложения. потенциални приложения. Те включват:
- соларни прозорци: Използването му в големи сгради обещава голям принос към производството на енергия в градските райони, без да е необходимо да се заема допълнително пространство.
- Мобилни устройства: Работи се по интегрирането на прозрачни соларни панели в екраните на смартфони и таблети, което ще позволи на устройствата да се презареждат с естествена светлина.
- Електрически автомобили: Соларните прозорци могат да помогнат за зареждането на батериите на електрически автомобили, намалявайки необходимостта от често зареждане.
Индустрията също така експериментира с опции за генериране на енергия соларни керемиди и фотоволтаични завеси, което би предложило друг начин за разширяване на производството на чиста енергия в градовете.
Прозрачните слънчеви клетки представляват една от най-вълнуващите иновации в областта на слънчевата енергия. Въпреки че все още представляват някои технически предизвикателства, като ниска ефективност и висока цена, потенциалните им приложения са безброй.
От учредяването в соларни прозорци Чрез интегриране с мобилни устройства тези клетки могат да революционизират начина, по който улавяме слънчевата енергия. Ключът ще бъде да продължим да оптимизираме тяхната енергийна ефективност и да намалим разходите, за да ги направим по-достъпни на пазара.