Solarne ćelije

I prozori bi mogli postati izvor energije

Uspjeh znanstvenika michiganskoga sveučilišta u stvaranju potpuno prozirnih solarnih ćelija mogao bi ispuniti davni san mnogih građevinaca, kućanica i futurista – pretvoriti svaki kućni prozor u izvor električne energije.
Sci-Tech / Znanost | 08. 11. 2019. u 09:31 Bljesak.info
Kopirati

Istraživački tim sveučilišta Michigan State konačno je uspio ono što mnogi priželjkuju i već nam desetljećima obećavaju; stvorili su potpuno prozirnu solarnu ćeliju. Naizgled malo bitna, ta bi inovacija iz temelja mogla promijeniti nekoliko industrija, od graditeljstva, preko arhitektonskih studija, pa sve do krajnjih korisnika čija se računala i mobilni uređaji napajaju preko – običnog kuhinjskog prozora.

Tekst članka se nastavlja ispod banera

Donedavno su sve solarne ćelije bile tek dijelom transparentne i uglavnom zatamnjene. Novo se, pak, michigansko rješenje na prvi, drugi i treći pogled uopće ne razlikuje od običnoga stakla.

Premda nam proizvođači već odavno mažu oči obećanjima o “potpuno prozirnim solarima”, dosad nije postojalo rješenje koje koristi potpuno prozirne fotonaponske članke zbog temeljnoga načela na kojem solari počivaju – da bi se “uhvatila” električna energija sunca, svjetlo mora proći kroz sam materijal fotonaponskog članka. Laički rečeno, te “uhvaćene”, iliti apsorbirane fotone pristigle sa Sunca fotonaponska ćelija pretvara u elektrone, odnosno električnu energiju, javlja Bug.

Kada bi materijal fotonaponskog članka bio potpuno proziran, fotoni bi neometano putovali kroz materijal, ne pretvarajući se u elektrone. Ali, odakle nam onda struja? U svrhu postizanja potpune transparencije solara, ekipa sa sveučilišta Michigan State izradila je takozvani “transparentni (naravno!) luminiscentni solarni koncentrator”, ili TLSC. On je ništa drugo nego naneseni sloj organskih soli koje upijaju valne duljine svjetla nevidljive ljudskome oku.

Podsjetimo se, naše oko vidi tek djelić širokoga spektra elektromagnetskog zračenja, odnosno elektromagnetske valove duljine od 380 do 780 nm. Za razliku od pasa, mačaka, zmija i lososa, ne vidimo ni ultraljubičasto niti infracrveno svjetlo. No, michiganski je tim iskoristio tu prednost, kreirajući fotonaponske TLSC članke koji “skupljaju” infracrveno i ultraljubičasto zračenje.

Ipak, morali su pribjeći malome triku: okvir takvoga novoga, prozirnog stakla solara čini tradicionalni, neprozirni fotonaponski članak, i kroz njega se “prikupljeno” infracrveno svjetlo konvertira u električnu energiju.

Dosadašnje inačice zatamnjenih solara obično su dosezale učinkovitost oko 7 posto, a od TLSC-a se, uz dodatna testiranja, očekuje učinkovitost oko pet posto. Trenutačno je rezultat laboratorijskih prototipa mnogo gori – tek se oko jedan posto “uhvaćenoga” svjetla pretvara u korisnu energiju. Te brojke možda zvuče zanemarivo, no uzme li se u obzir primjena takvih rješenja kod potpuno ostakljenih zgrada i drugih građevina gdje se iskoristive površine solara mjere u stotinama kvadratnih metara, stvari sjedaju na mjesto.

Štoviše, znanstvenici s Michigan Statea vjeruju kako će se nova tehnologija u doglednom vremenu uspješno skalirati i na manje uređaje, poput automobila, raznih ručnih gadgeta te kućnih elektroničkih uređaja.

Ovo istraživanje i nije neka novina – michiganski se istraživači bore s ovom problematikom već skoro cijelo desetljeće. No, sličnu su sudbinu dijelili i tradicionalni fotonaponski paneli, koji se sustavno razvijaju tijekom posljednjih šest i pol desetljeća, otkako su Chapin, Fuller i Pearson u laboratoriju Bell razvili prvi silicijski fotonaponski članak. I njegova je učinkovitost bila tek – četiri posto.

 

Kopirati