Pagrindiniai pasiėmimai
- Australijos mokslininkai sukūrė specialų pusiau permatomą saulės elementą.
- Jis yra šiek tiek mažiau efektyvus nei tradicinės saulės baterijos, bet praleidžia pakankamai šviesos, kad būtų galima naudoti kaip langą.
- Tyrėjai nori įrengti šiuos pusiau permatomus elektros energiją gaminančius langus dangoraižiuose, kurių stoge paprastai trūksta vietos tradicinėms saulės baterijoms.
Tyrėjai sukūrė novatorišką sprendimą, kaip miesto akis paversti švarios energijos generatoriais.
Australų mokslininkų komanda sukūrė pusiau permatomus saulės elementus, kurie, jų nuomone, vieną dieną galėtų leisti dangoraižiams gaminti savo energiją. Skaidrūs saulės elementai yra pagaminti iš perovskito elementų, kurie dažnai vertinami kaip saulės elementų ateitis.
„Šis darbas yra didelis žingsnis į priekį kuriant didelio efektyvumo ir stabilius perovskito įrenginius, kurie gali būti naudojami kaip saulės langai, kad išnaudotų iš esmės neišnaudotą rinkos galimybę“, – profesorius Jacekas Jasieniakas iš Medžiagų mokslo ir inžinerijos katedros. Monasho universitete, teigiama universiteto pranešime spaudai.
Powered Windows
Kristalinis silicis jau dešimtmečius buvo pagrindinis pasirinkimas statant saulės baterijas. Tačiau mokslininkai ieško alternatyvų, visų pirma dėl brangaus ir intensyvaus silicio saulės baterijų kūrimo proceso.
Perovskito saulės elementai pasirodė kaip perspektyvi alternatyva. Perovskitas gavo savo pavadinimą dėl savo ypatingos kristalinės struktūros. Vokiečių mokslininkas Gustavas Rose'as jį atrado 1839 m. Perovskitus lengva susintetinti, o dėl savo išskirtinės struktūros jie yra labai veiksmingi kaip fotovoltiniai elementai (PV), paverčiantys saulės šviesą į energiją.
Remdamasi tuo, ARC Ekscitono mokslo kompetencijos centro tyrėjų komanda, vadovaujama profesoriaus Jasieniako, sukūrė perovskito ląsteles, kurių konversijos efektyvumas yra 15,5 proc., o pro ją praleidžia daugiau nei 20 procentų matomos šviesos. Kalbant apie tai perspektyvoje, stogo silicio elementų efektyvumas paprastai yra apie 20 proc.
2020 m. ta pati tyrėjų grupė pagamino pusiau skaidrius perovskitinius saulės elementus, kurių galios konversijos efektyvumas buvo 17 proc. ir kurie galėjo praleisti 10 proc. matomos šviesos.
Nors naujausių tyrimų duomenimis, galios konversijos efektyvumas yra keliais žingsniais mažesnis nei ankstesni komandos rezultatai, matomos šviesos, kurią praleidžia nauja medžiaga, kiekis padvigubėjo. Tyrėjai teigia, kad tai žymiai padidintų jų panaudojimo galimybes įvairiose realaus pasaulio programose.
„[Pusiau skaidrūs saulės elementai] atkreipė didelį dėmesį į pastatus integruotos fotovoltinės (BIPV) rinkoje, nes jie labai padidina turimą paviršiaus plotą, kuris gali būti naudojamas elektros energijos gamybai miesto aplinkoje“, – pažymima. tyrėjai. "Be to, jie taip pat turi pranašumą, nes sumažina į pastatus patenkančią šilumą, nes iš dalies sugeria ir atspindi saulės šviesą."
Žingsnis arčiau
Kitas perovskito saulės elementų, sukurtų atliekant naujausius tyrimus, patobulinimas yra ilgalaikis stabilumas, kai išbandomas nuolatinis apšvietimas ir šildymas, o tai, tyrėjų nuomone, imituoja sąlygas, su kuriomis medžiaga susidurtų naudojant realų pasaulį.
Pastatai šiuo metu nėra statomi taip, kad juose būtų įrengti energiją gaminantys fasadai.
„Pagrindinis mokslas veikia, o koncepcija yra fantastiška, ypač pastatams su didžiuliais stikliniais fasadais ir santykinai mažai vietos ant stogo įprastoms silicio fotovoltinėms elektrinėms“, – sako dr. Jamesas O'Shea, fizikos docentas ir skaitytojas. Fizikos ir astronomijos mokykla bei Notingamo universiteto Energetikos institutas „Lifewire“sakė el. laiške.
Lance Wheeler, Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL) mokslininkas, taip pat džiaugiasi plėtra. „Perovskito PV langų efektyvumo ir skaidrumo metrika ir toliau didėja ir gali turėti įtakos realiame pasaulyje“, – el. paštu Lifewire sakė Wheeleris.
Tačiau Wheeleris atkreipė dėmesį, kad, be efektyvumo ir skaidrumo, reikia atkreipti dėmesį į keletą sričių, kad šie pusiau permatomi fotovoltiniai langai būtų naudojami visur.
Pirmiausia, jie turėtų įgauti estetiškai priimtiną spalvą. Wheeleris sakė, kad perovskito ląstelės yra geltonos, oranžinės arba raudonos, todėl turėtų būti papildomas sluoksnis, kuris pakeistų spalvą į neutralią pilką arba subtilią mėlyną ir žalią spalvą, kurios dažniausiai naudojamos langams.
Wheeler taip pat pripažino, kad nors perovskito medžiagos nuėjo ilgą kelią ilgaamžiškumo požiūriu, pastatuose integruotos programos yra dar sudėtingesnės nei stogo ar komunalinių paslaugų masto saulės energija, nes gedimas ir pakeitimas yra brangesnis ir kenkia gyventojams.
Dr. O'Shea pasiūlė perovskito saulės elementus galbūt naudoti kartu su tradiciniu siliciu, kad hibridinės ląstelės būtų efektyvesnės. Jis įsitikinęs, kad saulės langų kūrimas prisidės prie perovskito saulės elementų technologijos brandos, todėl ateinančiais metais jie bus dažniau naudojami.
„Pastatai šiuo metu nėra statomi taip, kad juose būtų įrengti energiją generuojantys fasadai“, – pažymėjo Wheeleris. „Statybų pramonėje turi būti švietimas ir pokyčiai, kad tai įvyktų plačiu mastu.“
