Od leta 2011 in z medijskim nastopom WYSIPS, videli smo, kako prozorne sončne celice začeli spreminjati krajino sončne energije. Ta tehnologija, ki je bila prvotno razvita za aplikacije na mobilnih napravah, se je razvila v prihodnost z več aplikacijami, ki segajo na gradnjo stekla, vozil in celo javne infrastrukture.
Glavne tehnologije prozornih sončnih celic
Prvi korak na tem področju je naredilo francosko podjetje SunPartner Technologies z uvedbo WYSIPS (What You See Is Photovoltaic Surface) leta 2011. Ta inovativna fotovoltaična celica je bila izdelana v tankem prozoren fotovoltaični film, na osnovi plastike in organskih spojin.
El fotovoltaični film Na začetku je lahko absorbiral del infrardečega in ultravijoličnega spektra, poleg majhnega dela vidnega, s čimer je dosegel izkoristek od 7 % do 9 %. Vendar je to ogrozilo preglednost materiala na 70 %. Da bi rešili ta problem, je SunPartner leta 2015 izboljšal tehnologijo in dosegel 90-odstotno preglednost, čeprav za ceno zmanjšanja energetske učinkovitosti med 2 % in 3 %.
Druge tehnologije v sektorju vključujejo organske in prozorne prevodne oksidne fotonapetostne celice, ki omogočajo prehajanje svetlobe, medtem ko pretvarjajo sončno sevanje v električno energijo. Ti so novejši in omogočajo več vsestranskih prilagoditev, kot so arhitekturne obloge in fotovoltaična okna. V tem razvoju se je učinkovitost izboljšala, vendar še vedno obstajajo izzivi glede zmogljivosti.
Prednosti prozorne sončne celice
The prozorne sončne celice Zaradi naslednjih prednosti so idealni za integracijo v več aplikacij:
- Brezhibna integracija: Te celice lahko namestite na okna, fasade in mobilne naprave, ne da bi pri tem ogrozili estetiko.
- Prilagodljivost: Fleksibilnost teh plošč omogoča njihovo uporabo v različnih oblikah in materialih.
- Več aplikacij: Od uporabe v infrastrukturi do mobilne tehnologije, parkirišč ali celo rastlinjakov in bazenov.
Slabosti prozornih sončnih celic
- Celice še vedno ne dosegajo visoke zmogljivosti glede učinkovitosti, kar je slabost v primerjavi s tradicionalnimi solarnimi paneli.
- Stroški ostajajo visoki, čeprav se trend znižuje zaradi nadaljnjega tehnološkega razvoja.
- Transparentnost se giblje med 70 % in 90 %, kar v nekaterih primerih rahlo vpliva na estetiko.
Evolucija v smeri solarnih oken
2014 v Univerza v Michiganu zahvaljujoč svoji tehnologiji razvil popolnoma transparentno fotovoltaično celico organski polimeri. Za razliko od prejšnjih, ta celica absorbira le infrardeče sevanje, kar omogoča skoraj popolno prosojnost, podobno kot steklo. Ta celica ima še vedno nizko učinkovitost 1%, vendar raziskovalci upajo, da jo bodo dvignili na 5%.
Ta solarna okna se lahko vgradijo v zgradbe in predstavljajo pomemben vir čiste energije, ne da bi pri tem posegali v arhitekturno estetiko. Zdi se, da je vgradnja solarnih oken v nebotičnike ali električna vozila naslednji velik korak v tej tehnologiji.
Načelo delovanja
prozorne sončne celice Delujejo na podoben način kot tradicionalne, vendar se namesto na zajemanje vse vidne svetlobe osredotočajo na absorpcijo ultravijolične in infrardeče svetlobe. On organski polimer V celicah to svetlobo pretvori v energijo, medtem ko preostala svetloba prehaja skozi material in ohranja njegovo prosojnost.
Za izboljšanje učinkovitosti so nekateri modeli vgrajeni bifacialne celice, ki zajemajo svetlobo z obeh strani plošče. To omogoča solarnim oknom, da črpajo energijo ne samo iz neposredne sončne svetlobe, ampak tudi iz svetlobe, ki se odbija od okolice, na primer od bližnjih zgradb.
Prihodnji potencial prozornih sončnih celic
Zunanjost moderne steklene stanovanjske ali poslovne stavbe
Razvoj prozornih sončnih celic je še vedno v zgodnji fazi, vendar se že raziskuje več aplikacij. potencialne aplikacije. Tej vključujejo:
- sončna okna: Njegova uporaba v velikih stavbah obljublja velik prispevek k proizvodnji energije v urbanih območjih, brez potrebe po zasedbi dodatnega prostora.
- Mobilne naprave: Delajo na integraciji prozornih sončnih kolektorjev v zaslone pametnih telefonov in tablic, kar bo omogočilo polnjenje naprav z naravno svetlobo.
- Električni avtomobili: Solarna okna lahko pomagajo pri polnjenju akumulatorjev električnih avtomobilov, kar zmanjša potrebo po pogostem polnjenju.
Industrija prav tako eksperimentira z možnostmi za pridobivanje energije solarne strešnike in fotovoltaične zavese, ki bi ponudil še en način za razširitev proizvodnje čiste energije v mestih.
Prozorne sončne celice predstavljajo eno najbolj vznemirljivih inovacij na področju sončne energije. Čeprav še vedno predstavljajo nekaj tehničnih izzivov, kot sta nizka učinkovitost in visoki stroški, je njihovih potencialnih aplikacij nešteto.
Od ustanovitve v sončna okna Z integracijo z mobilnimi napravami lahko te celice spremenijo način zajemanja sončne energije. Ključno bo nadaljevanje optimizacije njihove energetske učinkovitosti in zmanjševanje stroškov, da bodo na trgu bolj dostopni.