Niewidzialna energia elektryczna. Czy okna wkrótce zastąpią panele słoneczne?
Najnowszy przełom w technologii przezroczystych ogniw słonecznych ustanowił nowy rekord wydajności na poziomie 12,3%, otwierając ekscytujące możliwości integracji energii odnawialnej w przestrzeni miejskiej. Innowacyjne ogniwo stworzone zostało przez międzynarodowe konsorcjum badaczy z dziewięciu instytucji w siedmiu krajach. Specjaliści połączyli w swoim dziele dwie nowoczesne technologie fotowoltaiczne, bo perowskity oraz organiczne ogniwa słoneczne, a cały projekt został sfinansowany w ramach unijnej inicjatywy CitySolar.
Czytaj też: Zajrzeli Polakom na dachy i w ogrody. Polska sytuacja robi wrażenie, ale dobre czasy już minęły
Opracowane ogniwo słoneczne o przełomowym potencjale nie jest całkowicie przezroczyste, a półprzezroczyste. Przepuszcza około 30% światła widzialnego, dzięki czemu ma doskonale nadawać się do integracji z budynkami bez pogorszenia ich estetyki czy funkcjonalności. Profesor Morten Madsen, jeden z liderów projektu, tłumaczy, że nowa technologia tandemu ogniw słonecznych wychwytuje energię głównie z niewidzialnych pasm światła, bo ultrafioletu (UV) i podczerwieni (IR), skutecznie generując prąd bez blokowania naturalnego światła dziennego.
Technologia ta nie jest oczywiście nowa. Od lat naukowcy próbują ją okiełznać, a każdy sukces na tym poletku stanowi istotny krok w kierunku budynków energooszczędnych, umożliwiając zamianę okien i fasad w aktywne powierzchnie produkujące energię. W przeciwieństwie do tradycyjnych paneli fotowoltaicznych, które często krytykowane są za masywny i niezbyt przyjemny dla oka wygląd, przezroczyste ogniwa nie są aż tak wizualnie odstraszające, a tym samym mogą zrewolucjonizować sposób pozyskiwania energii w miastach.
Czytaj też: Robi darmowe ciepło z niczego. Pompa ciepła, o której marzysz ty i twój portfel
Jedną z największych zalet nowo opracowanych ogniw jest ich przystępność cenowa. Dzięki wykorzystaniu tanich materiałów, takich jak perowskity na bazie minerałów i bogate w węgiel związki organiczne, koszty produkcji są znacznie niższe niż w przypadku tradycyjnych ogniw krzemowych. Mimo to przed komercjalizacją tych paneli stoją jeszcze pewne wyzwania. Kluczowe jest znalezienie równowagi między wydajnością, opłacalnością i estetyką. Dlatego też obecna wydajność, choć przełomowa, musi jeszcze wzrosnąć, aby mogła skutecznie konkurować z istniejącymi technologiami na skalę masową. Ponadto kluczowymi wyzwaniami pozostają skalowalność produkcji oraz trwałość materiałów.
Czytaj też: Tego nikt się nie spodziewał. Oddasz energetyczne bezpieczeństwo w ręce Chińczyka?
Gra jest jednak warta świeczki, bo potencjalny rynek dla przezroczystych technologii fotowoltaicznych jest ogromny. Wedle szacunków, w samych tylko Stanach Zjednoczonych znajduje się od 5 do 7 miliardów metrów kwadratowych powierzchni okiennych, które mogłyby zostać przekształcone w źródła energii. Nawet częściowe wdrożenie tej technologii może znacząco zwiększyć miejską produkcję energii odnawialnej w miejscach, gdzie tradycyjne panele są niemożliwe do zastosowania z powodów estetycznych lub przestrzennych. Teraz wszystko pozostaje więc w rękach m.in. twórców rekordowo wydajnego panelu przezroczystego, których lider podkreśla teraz potrzebę współpracy z partnerami przemysłowymi, aby przejść z laboratorium do realnych zastosowań. Kontynuacja inwestycji i wspólne inicjatywy będą kluczowe, aby pokonać obecne ograniczenia i wprowadzić tę technologię na szeroki rynek.