تحويل النوافذ إلى ألواح شمسية نشطة

تحويل النوافذ إلى ألواح شمسية نشطة

خلية شمسية بيروفسكايت شبه شفافة بمستويات مختلفة من الشفافية.

يسمح بمرور أكثر من 20 بالمائة من الضوء المرئي.

لقد اقترب حلم تحويل النوافذ إلى مولدات طاقة نشطة من تحقيقه.

قام فريق من الباحثين من مركز التميز في ARC في علوم Exciton بقيادة البروفيسور جاسيك جايسينياك من قسم علوم وهندسة المواد بجامعة موناش بإنشاء خلايا بيروفسكايت بكفاءة تحويل تبلغ 15.5 في المائة تسمح بأكثر من 20 في المائة من الضوء المرئي من خلال مكبس . الافراج عن الدول .

يعمل هذا على تحسين استقرار النوافذ الشمسية مع السماح بدخول المزيد من الضوء الطبيعي ، مما يعني أن كمية الضوء المرئي التي تمر عبر الخلايا تصل الآن بشكل ملحوظ إلى مستويات التزجيج ، مما يزيد من إمكانية استخدامها في مجموعة واسعة من تطبيقات العالم الحقيقي .

على طريق النوافذ الشمسية الشفافة

قبل ذلك ، كان الباحثون قد أنتجوا سابقًا خلايا شمسية من البيروفسكايت شبه شفافة تتمتع بكفاءة تحويل طاقة بنسبة 17 بالمائة ويمكن أن تسمح بمرور 10 بالمائة من الضوء المرئي. لوضعها في منظورها الصحيح ، تتمتع خلايا السيليكون غير الشفافة الموجودة على السطح بكفاءة تقارب 20 بالمائة.

منذ ذلك الحين ، طور نفس الفريق تركيبات خلوية جديدة تجمع بين السيزيوم والفورماميدينيوم كأجزاء من تركيبة البيروفسكايت الأولية ، مما يؤدي إلى كفاءات 15.5 في المائة و 4.1 في المائة ، مع متوسط ​​نفاذية مرئية تبلغ 20.7 في المائة و 52.4 في المائة على التوالي ، وفقًا  لدراسة نُشرت. في العلوم المتقدمة .

لا تنخدع بمعدلات تحويل الطاقة المنخفضة مقارنة بالنتائج السابقة: كمية الضوء المرئي التي تمر عبر الخلايا تعوض عنها.

صرح Jasieniak: "يوفر هذا العمل خطوة كبيرة إلى الأمام نحو تحقيق كفاءة عالية وأجهزة بيروفسكايت مستقرة يمكن نشرها كنوافذ شمسية لتحقيق فرصة سوق غير مستغلة إلى حد كبير" .

كما أظهرت الخلايا الشمسية شبه الشفافة السيزيوم والفورماميدينيوم بيروفسكايت ثباتًا استثنائيًا على المدى الطويل عند اختبارها تحت إضاءة وتسخين مستمرين. وفقًا للنتائج ، احتفظت خلايا البيروفسكايت الشمسية شبه الشفافة القائمة على السيزيوم والفورماميدينيوم بنسبة 85 في المائة من كفاءة تحويل الطاقة الأولية بعد 1000 ساعة من الضوء المستمر ، مما يجعلها مرشحة جذابة لتصنيع الأجهزة الموسعة.

فهم الطاقة الشمسية الشفافة

يمكن للخلايا الشمسية الشفافة أن تجمع وتستخدم الطاقة الضوئية من خلال النوافذ أو أي سطح زجاجي ، بغض النظر عن الزاوية ، ولديها القدرة على تغيير اللعبة من حيث توسيع نطاق الطاقة الشمسية.

سبق للباحثين تطوير عدة طرق لتكنولوجيا الطاقة الشمسية الشفافة. ومع ذلك ، يعمل معظمها كمركزات شمسية شفافة ، مما يعني أنها مصممة لالتقاط أطوال موجية محددة من الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء غير المرئية بالعين المجردة وتحويلها إلى طاقة قادرة على تشغيل الإلكترونيات.

تُعرف هذه التقنية أيضًا باسم الزجاج الكهروضوئي ، وهي مصممة لإنتاج مستويات مختلفة من الشفافية. وهذا ليس فقط على الورق ؛ تظهر تقنيات الطاقة الشمسية الشفافة بالفعل في جميع أنحاء الكوكب.

على سبيل المثال ، يشتمل تصميم مدرسة كوبنهاجن الدولية على 12000 لوحة شمسية ملونة وواضحة عبر الهيكل ، وتولد 200 ميجاوات في الساعة من الطاقة سنويًا - أكثر من نصف الطاقة التي تستهلكها المدرسة.