Od roku 2011 as mediálním vystoupením WYSIPS, viděli jsme jak průhledné solární články začaly měnit krajinu sluneční energie. Tato technologie, původně vyvinutá pro aplikace na mobilních zařízeních, se vyvinula směrem k budoucnosti s více aplikacemi, které se rozšíří na sklo v budovách, vozidlech a dokonce i ve veřejné infrastruktuře.
Hlavní technologie transparentních solárních článků
Francouzská společnost SunPartner Technologies učinila první krok v této oblasti představením WYSIPS (What You See Is Photovoltaic Surface) v roce 2011. Tento inovativní fotovoltaický článek byl vyroben v tenké transparentní fotovoltaická fólie, na bázi plastů a organických sloučenin.
El fotovoltaický film Zpočátku mohl absorbovat část infračerveného a ultrafialového spektra, kromě malé části viditelného, dosahovat výtěžnosti 7 % až 9 %. To však ohrozilo průhlednost materiálu na 70 %. K vyřešení tohoto problému SunPartner v roce 2015 vylepšil technologii a dosáhl 90% transparentnosti, i když za cenu snížení její energetické účinnosti mezi 2 % a 3 %.
Mezi další technologie v tomto odvětví patří organické a transparentní vodivé oxidové fotovoltaické články, které umožňují průchod světla a zároveň přeměňují sluneční záření na elektřinu. Ty jsou novější a umožňují všestrannější úpravy, jako jsou architektonické obklady a fotovoltaická okna. V tomto vývoji se účinnost zlepšila, ale stále existují problémy s výkonem.
Výhody transparentního solárního článku
the průhledné solární články Jsou ideální pro integraci do více aplikací díky následujícím výhodám:
- bezproblémová integrace: Tyto buňky lze umístit na okna, fasády a mobilní zařízení, aniž by došlo k ohrožení estetiky.
- Flexibilita: Flexibilita těchto panelů umožňuje jejich použití v různých tvarech a materiálech.
- Více aplikací: Od jeho využití v infrastruktuře až po mobilní technologie, parkoviště nebo třeba skleníky a bazény.
Nevýhody průhledných solárních článků
- Články stále nedosahují vysokého výkonu z hlediska účinnosti, což je nevýhoda oproti tradičním solárním panelům.
- Náklady zůstávají vysoké, i když s pokračujícím technologickým vývojem je trend klesající.
- Průhlednost se pohybuje mezi 70 % a 90 %, což v některých případech mírně ovlivňuje estetiku.
Evoluce směrem k solárním oknům
V 2014 na Univerzita Michiganu vyvinula díky své technologii zcela transparentní fotovoltaický článek organické polymery. Na rozdíl od předchozích pohlcuje tato buňka pouze infračervené záření a umožňuje tak téměř úplnou průhlednost podobnou sklu. Tento článek má stále nízkou účinnost 1 %, ale vědci doufají, že ji zvýší na 5 %.
Tato solární okna lze integrovat do budov a představují důležitý zdroj čisté energie, aniž by to ovlivnilo architektonickou estetiku. Začlenění solárních oken do mrakodrapů nebo elektrických vozidel se zdá být dalším velkým krokem v této technologii.
Princip fungování
průhledné solární články Fungují podobným způsobem jako tradiční, ale místo toho, aby zachycovaly veškeré viditelné světlo, soustředí se na pohlcování ultrafialového a infračerveného světla. On organický polymer V buňkách přeměňuje toto světlo na energii, zatímco zbytek světla prochází materiálem a zachovává jeho průhlednost.
Pro zvýšení efektivity byly začleněny některé modely bifaciální buňky, které zachycují světlo z obou stran panelu. To umožňuje solárním oknům čerpat energii nejen z přímého slunečního záření, ale také ze světla odraženého od jejich okolí, například od okolních budov.
Budoucí potenciál transparentních solárních článků
Exteriér moderní skleněné obytné budovy nebo kancelářské budovy
Vývoj transparentních solárních článků je stále v rané fázi, ale již se zkoumá několik aplikací. potenciální aplikace. Tyto zahrnují:
- solární okna: Jeho použití ve velkých budovách slibuje velký příspěvek k výrobě energie v městských oblastech, bez nutnosti zabírat další prostor.
- Mobilní zařízení: Pracuje se na integraci průhledných solárních panelů do obrazovek chytrých telefonů a tabletů, které umožní dobíjení zařízení přirozeným světlem.
- Elektromobily: Solární okna mohou pomoci nabíjet baterie elektromobilů, čímž se snižuje potřeba častého nabíjení.
Průmysl také experimentuje s možnostmi výroby energie prostřednictvím solární střešní tašky a fotovoltaické clony, která by nabídla další způsob, jak rozšířit výrobu čisté energie ve městech.
Transparentní solární články představují jednu z nejzajímavějších inovací v oblasti solární energie. Přestože stále představují některé technické problémy, jako je nízká účinnost a vysoké náklady, jejich potenciálních aplikací je nespočet.
Od začlenění do solární okna Díky integraci s mobilními zařízeními mohou tyto buňky způsobit revoluci ve způsobu, jakým zachycujeme sluneční energii. Klíčové bude pokračovat v optimalizaci jejich energetické účinnosti a snižování nákladů, aby byly na trhu dostupnější.