Kopš 2011. gada un ar plašsaziņas līdzekļu parādīšanos WYSIPS, mēs esam redzējuši, kā caurspīdīgas saules baterijas ir sākuši mainīt saules enerģijas ainavu. Šī tehnoloģija, kas sākotnēji tika izstrādāta lietojumprogrammām mobilajās ierīcēs, ir attīstījusies nākotnē ar vairākām lietojumprogrammām, kas attiecas uz ēku stiklu, transportlīdzekļiem un pat publisko infrastruktūru.
Caurspīdīgo saules bateriju galvenās tehnoloģijas
Francijas uzņēmums SunPartner Technologies spēra pirmo soli šajā jomā, ieviešot WYSIPS (What You See Is Photovoltaic Surface) 2011. gadā. Šis novatoriskais fotoelements tika ražots plānā caurspīdīga fotoelektriskā plēve, ar plastmasas un organisko savienojumu bāzi.
El fotoelektriskā plēve Sākotnēji tas varēja absorbēt daļu infrasarkanā un ultravioletā spektra, papildus nelielu daļu no redzamā, sasniedzot 7% līdz 9% iznākumu. Tomēr tas apdraudēja materiāla caurspīdīgumu līdz 70%. Lai atrisinātu šo problēmu, 2015. gadā SunPartner uzlaboja tehnoloģiju, panākot 90% caurspīdīgumu, lai gan uz tā rēķina tika samazināta energoefektivitāte no 2% līdz 3%.
Citas nozares tehnoloģijas ietver organiskas un caurspīdīgas vadoša oksīda fotoelementus, kas ļauj gaismai iziet cauri, vienlaikus pārvēršot saules starojumu elektroenerģijā. Tie ir jaunāki un nodrošina daudzpusīgākus pielāgojumus, piemēram, arhitektūras apšuvumu un fotoelektriskos logus. Šajā attīstībā efektivitāte ir uzlabojusies, taču joprojām pastāv veiktspējas problēmas.
Caurspīdīgu saules bateriju priekšrocības
the caurspīdīgas saules baterijas Tie ir ideāli piemēroti integrēšanai vairākās lietojumprogrammās šādu priekšrocību dēļ:
- Nevainojama integrācija: Šīs šūnas var novietot uz logiem, fasādēm un mobilajām ierīcēm, neapdraudot estētiku.
- Elastīgums: Šo paneļu elastība ļauj tos izmantot dažādās formās un materiālos.
- Vairākas lietojumprogrammas: No tās izmantošanas infrastruktūrā līdz mobilajām tehnoloģijām, autostāvvietām vai pat siltumnīcām un peldbaseiniem.
Caurspīdīgo saules bateriju trūkumi
- Elementi joprojām nesasniedz augstu veiktspēju efektivitātes ziņā, kas ir trūkums salīdzinājumā ar tradicionālajiem saules paneļiem.
- Izmaksas joprojām ir augstas, lai gan, tehnoloģiju attīstībai turpinoties, tendence samazinās.
- Caurspīdīgums svārstās no 70% līdz 90%, dažos gadījumos nedaudz ietekmējot estētiku.
Evolūcija uz saules logiem
2014 in Mičiganas Universitāte pateicoties tā izstrādāja pilnīgi caurspīdīgu fotoelementu elementu organiskie polimēri. Atšķirībā no iepriekšējām, šī šūna absorbē tikai infrasarkano starojumu, nodrošinot gandrīz pilnīgu stikla caurspīdīgumu. Šai šūnai joprojām ir zema efektivitāte 1%, taču pētnieki cer to paaugstināt līdz 5%.
Šos saules logus var integrēt ēkās, un tie ir svarīgs tīras enerģijas avots, neietekmējot arhitektūras estētiku. Saules logu iekļaušana debesskrāpjos vai elektriskajos transportlīdzekļos, šķiet, ir nākamais lielais solis šajā tehnoloģijā.
Darbības princips
caurspīdīgas saules baterijas Tie darbojas līdzīgi kā tradicionālie, taču tā vietā, lai uztvertu visu redzamo gaismu, tie koncentrējas uz ultravioletās un infrasarkanās gaismas absorbciju. Viņš organiskais polimērs Šūnās tā šo gaismu pārvērš enerģijā, bet pārējā gaisma iziet cauri materiālam, saglabājot tā caurspīdīgumu.
Lai uzlabotu efektivitāti, daži modeļi ir iekļauti bifaciālās šūnas, kas uztver gaismu no abām paneļa pusēm. Tas ļauj saules logiem iegūt enerģiju ne tikai no tiešiem saules stariem, bet arī no gaismas, kas atstarojas no apkārtējās vides, piemēram, no tuvējām ēkām.
Caurspīdīgu saules bateriju nākotnes potenciāls
Modernas stikla dzīvojamās ēkas vai biroju ēkas ārpuse
Caurspīdīgu saules bateriju izstrāde joprojām ir agrīnā fāzē, taču jau tiek pētīti vairāki pielietojumi. potenciālie pielietojumi. Tie ietver:
- saules logi: Tā izmantošana lielās ēkās sola lielu ieguldījumu enerģijas ražošanā pilsētu teritorijās, bez nepieciešamības aizņemt papildu telpu.
- Mobilās ierīces: Notiek darbs pie caurspīdīgu saules paneļu integrēšanas viedtālruņu un planšetdatoru ekrānos, kas ļaus ierīces uzlādēt ar dabisko gaismu.
- Elektriskās automašīnas: Saules logi var palīdzēt uzlādēt elektromobiļu akumulatorus, samazinot vajadzību pēc biežas uzlādes.
Nozare arī eksperimentē ar iespējām, kā ražot enerģiju saules jumta dakstiņi un fotoelektriskie aizkari, kas piedāvātu vēl vienu veidu, kā paplašināt tīras enerģijas ražošanu pilsētās.
Caurspīdīgas saules baterijas ir viens no aizraujošākajiem jauninājumiem saules enerģijas jomā. Lai gan tie joprojām rada dažas tehniskas problēmas, piemēram, zemu efektivitāti un augstas izmaksas, to potenciālie pielietojumi ir neskaitāmi.
Kopš iekļaušanas saules logi Pateicoties integrācijai ar mobilajām ierīcēm, šīs šūnas var mainīt veidu, kā mēs uztveram saules enerģiju. Galvenais būs turpināt optimizēt to energoefektivitāti un samazināt izmaksas, lai padarītu tos pieejamākus tirgū.