Напълно прозрачни соларни панели могат да направят всеки прозорец източник на енергия

Oще през август 2014 г. изследователи от Мичиганския университет създават напълно прозрачен соларен концентратор, който може да превърне всеки прозорец или стъкло (например екрана на смартфон) във фотоволтаична соларна клетка.

Според Ричард Лънт, който е ръководител на изследването по това време, всички разработчици от екипа са убедени, че прозрачните соларни панели могат да бъдат ефективни в много приложения - от високите сгради с много прозорци до всеки вид мобилно устройство, при чиято изработка има високи изисквания за качество на стъклото като телефон или електронна книга. Все още обаче тази технология не се използва повсеместно.

Днес компанията Ubiquitous Energy работи за достигането на прозрачните соларни панели до пазара. Ричард Лънт е основател на Ubiquitous Energy, като заедно с това е професор по химично инженерство и материалознание в Мичиганския университет.

Това, което е ново като технология и което екипът от изследователи в университета прави, фактически е промяната на начина, по който клетката абсорбира светлината. Поставената клетка обира част от соларния спектър, който не виждаме с просто око, като същевременно пропуска видимата слънчева светлина.

Научно погледнато, терминът прозрачен соларен панел е оксиморон. Соларните клетки, особено от фотоволтаичен тип, произвеждат енергия, като абсорбират фотони (слънчевата светлина) и ги превръщат в електрони (електричество). По силата на тази дефиниция обаче, ако даден материал е прозрачен, това означава, че цялата светлина ще премине през стъклото, без да синтезира енергия. Именно затова соларните панели, които познаваме, са с цвят и само частично прозрачни.

За да преодолеят това технологично ограничение, учените от Мичиганския университет използват малко по-различен подход от досегашния. Вместо да се опитват да създадат прозрачна фотоволтаична клетка (което практически е невъзможно), те използват прозрачен луминесцентен соларен концентратор (TLSC).

Tой се състои от органични соли, които абсорбират специфични ултравиолетови и инфрачервени лъчи, невидими с просто око, които после биват превърнати във вълна от инфрачервена светлина (също невидима с просто око). Впоследствие новосинтезираната инфрачервена светлина се разпределя по краищата на соларния панел, където тънки редове от обикновени фотоволтаични клетки я превръщат в електричество.

Прототипът на напълно прозрачния соларен панел или неговото технологично ядро TLSC има ефективност от около 1%, но експертите очакват нарастване на този процент до 10% след въвеждане на масово производство. За сравнение, ефективността на частично прозрачните луминесцентни концентратори (които оцветяват светлината в помещението) е около 7%.

Сами по себе си, тези изчисления за енергийните ползи от новия соларен продукт не са много впечатляващи, но ако вземем предвид потенциала на неговото приложение (всеки прозорец и всяко техническо стъкло практически), ползата от въвеждането на масова употреба се вижда ясно. И въпреки че смарт телефоните или таблетите не могат да бъдат поддържани изцяло от TLSC соларния панел, то е сигурно, че той ще намали нуждата от зареждания от няколко минути до няколко часа при всяко отделно зареждане на устройството.

“Технологията на TLSC соларния панел открива много възможности за използване на соларна енергия по деликатен начин. Това, към което се стремим, е да направим соларните панели толкова прецизни и деликатни, че хората дори да не знаят, че са около тях”, коментира Ричард Лънт.

Учените от университета в Мичиган, както и служителите в Ubiquitous Energy са убедени, че технологията може да бъде използвана и приведена навсякъде - от големи индустриални и търговски сгради, до различни устройства за потребителя, без това да струва скъпо. Засега една от пречките за повсеместното използване на соларни панели е това, че с оцветяването си пречат на потребителите. Ако прозрачният соларен панел се превърне в продукт от масово производство, тази бариера ще изчезне.