Võtmed kaasavõtmiseks
- Austraalia teadlased on välja töötanud spetsiaalse poolläbipaistva päikesepatarei.
- See on veidi vähem tõhus kui traditsioonilised päikesepaneelid, kuid laseb läbi piisav alt valgust, et seda saaks kasutada aknana.
- Teadlased soovivad paigaldada need poolläbipaistvad elektrit tootvad aknad pilvelõhkujatesse, mille katusel ei ole tavaliselt tavapäraste päikesepaneelide jaoks ruumi.
Teadlased on välja töötanud uuendusliku lahenduse, et muuta linnade silmapilgud puhta energia generaatoriteks.
Austraalia teadlaste meeskond on loonud poolläbipaistvad päikesepatareid, mis nende arvates võivad ühel päeval lubada pilvelõhkujatel oma energiat toota. Läbipaistvad päikesepatareid on valmistatud perovskiitelementidest, mida sageli peetakse päikesepatareide tulevikuks.
„See töö on suur samm edasi suure tõhususega ja stabiilsete perovskiitseadmete realiseerimise suunas, mida saab kasutada päikesepaneelidena, et täita suures osas kasutamata turuvõimalusi,“ütles professor Jacek Jasieniak materjaliteaduse ja tehnika osakonnast. Monashi ülikoolis, ütles ülikooli pressiteates.
Toitega Windows
Kristalne räni on olnud päikesepaneelide ehitamisel aastakümneid parim valik. Teadlased on aga otsinud alternatiive, eelkõige ränipõhiste päikesepaneelide kuluka ja intensiivse loomise tõttu.
Perovskite päikesepatareid on kujunenud paljulubava alternatiivina. Perovskiit on saanud oma nime selle konkreetse kristallstruktuuri järgi. Saksa teadlane Gustav Rose avastas selle 1839. aastal. Perovskiite on lihtne sünteesida ja nende eripärane struktuur muudab need päikesevalguse energiaks muutmisel väga tõhusaks fotogalvaaniliseks (PV).
Sellele tuginedes on professor Jasieniaki juhitud ARC Exciton Science'i tippkeskuse teadlaste meeskond loonud perovskiitrakud konversioonitõhususega 15,5 protsenti, võimaldades samal ajal läbi 20 protsendi nähtavat valgust. Selle perspektiivi silmas pidades on katusel asuvate ränielementide efektiivsus tavaliselt umbes 20 protsenti.
2020. aastal tootis sama teadlaste rühm poolläbipaistvaid perovskiidist päikesepatareisid, mille võimsuse muundamise efektiivsus oli 17 protsenti ja mis suutsid läbi lasta 10 protsenti nähtavat valgust.
Kuigi viimaste uuringute kohaselt on võimsuse muundamise efektiivsus mõne pügala võrra madalam kui meeskonna varasemad tulemused, on nähtava valguse hulk, mida uus materjal läbib, kahekordistunud. Teadlased väidavad, et see suurendaks oluliselt nende kasutusvõimalusi paljudes reaalsetes rakendustes.
"[Poolläbipaistvad päikesepatareid] on hoonetesse integreeritud fotogalvaanilise (BIPV) turul pälvinud märkimisväärset tähelepanu, kuna need suurendavad oluliselt linnakeskkonnas elektrienergia tootmiseks kasutatavat pinda," märkis. uurijad. "Lisaks on nende eeliseks ka see, et nad vähendavad hoonetesse langevat soojuse suurenemist, sest nad neelavad ja peegeldavad osaliselt päikesevalgust."
Üks samm lähemale
Viimaste uuringute osana loodud perovskiit-päikesepatareide teine täiustus on pikaajaline stabiilsus pideva valgustuse ja kuumutamise testimisel, mis teadlaste arvates jäljendab tingimusi, millega materjal reaalses kasutuses kokku puutuks.
Hooneid ei ehitata praegu energiat tootvate fassaadide jaoks.
"Tugine teadus töötab ja kontseptsioon on fantastiline, eriti hoonete puhul, millel on suured klaasfassaadid ja suhteliselt vähe katusepinda tavapärase räni fotogalvaanika jaoks," ütles dr. James O'Shea, füüsika dotsent ja lugeja. Füüsika ja astronoomia kool ning Nottinghami ülikooli energiainstituut ütles Lifewire'ile e-kirjas.
Lance Wheeler, riikliku taastuvenergia laboratooriumi (NREL) teadlane, on samuti arendusest põnevil. "Perovskite PV akende tõhususe ja läbipaistvuse näitajad tõusevad jätkuv alt ja võivad põhjustada tegelikke mõjusid," ütles Wheeler e-posti teel Lifewire'ile.
Samas juhtis Wheeler tähelepanu sellele, et lisaks tõhususele ja läbipaistvusele tuleb tegeleda mitme valdkonnaga, enne kui näeme, et need poolläbipaistvad PV-aknad on kõikjal kasutusel.
Alustuseks peaksid need omandama esteetiliselt vastuvõetava värvi. Wheeler ütles, et perovskite rakud on kollased, oranžid või punased ning värvi muutmiseks neutraalsete hallide või õrnade siniste ja roheliste vastu, mis on akende puhul kõige tavalisemad, peaks olema täiendav kiht.
Wheeler tunnistas ka, et kuigi perovskiitmaterjalid on vastupidavuse osas kaugele jõudnud, on hoonetesse integreeritud rakendused isegi nõudlikumad kui katusel või kommuna alteenuste ulatuses kasutatavad päikesepatareid, kuna rike ja asendamine on kulukam ja elanikke häirivam.
Dr. O'Shea soovitas, et perovskiit-päikesepatareisid saaks ehk kasutada koos traditsioonilise räniga, et teha suurema efektiivsusega hübriidelemente. Ta on kindel, et päikesepatareide akende väljatöötamine aitab kaasa perovskiit-päikesepatareide tehnoloogia küpsuse saavutamisele, mis toob kaasa nende suurema kasutuselevõtu järgmistel aastatel.
"Hooneid ei ehitata praegu energiat tootvate fassaadide mahutamiseks," märkis Wheeler. "Enne seda laiaulatuslikult juhtuda, tuleb ehitussektoris haridust ja muutusi teha."
