Keeawayt
- Australialaiset tutkijat ovat kehittäneet erityisen puoliläpinäkyvän aurinkokennon.
- Se on hieman vähemmän tehokas kuin perinteiset aurinkopaneelit, mutta päästää sisään tarpeeksi valoa, jotta sitä voidaan käyttää ikkunana.
- Tutkijat haluavat asentaa nämä puoliläpinäkyvät sähköä tuottavat ikkunat pilvenpiirtäjiin, joissa ei yleensä ole kattotilaa perinteisille aurinkopaneeleille.
Tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen ratkaisun, jolla kaupunkien silmähampaat voidaan tehdä puhtaan energian tuottajiksi.
Australialaisten tutkijoiden ryhmä on luonut puoliksi läpinäkyviä aurinkokennoja, joiden he uskovat jonain päivänä sallivan pilvenpiirtäjien tuottaa omaa sähköä. Läpinäkyvät aurinkokennot on valmistettu perovskiittikenoista, joita usein ylistetään aurinkokennojen tulevaisuutena.
"Tämä työ on merkittävä askel eteenpäin kohti korkean hyötysuhteen ja vakaiden perovskiittilaitteiden toteuttamista, joita voidaan käyttää aurinkoikkunoidena, mikä täyttää suurelta osin hyödyntämättömän markkinamahdollisuuden", professori Jacek Jasieniak materiaalitieteen ja tekniikan laitokselta Monashin yliopistossa, sanoi yliopiston lehdistötiedotteessa.
Powered Windows
Kiteinen pii on ollut aurinkopaneelien rakentamisen suosikki jo vuosikymmeniä. Tutkijat ovat kuitenkin etsineet vaihtoehtoja ensisijaisesti piipohjaisten aurinkopaneelien kalliin ja intensiivisen valmistusprosessin vuoksi.
Perovskite-aurinkokennot ovat tulleet lupaavaksi vaihtoehdoksi. Perovskiitti saa nimensä erityisestä kiderakenteestaan. Saksalainen tiedemies Gustav Rose löysi sen vuonna 1839. Perovskiitit on helppo syntetisoida, ja niiden erottuva rakenne tekee niistä erittäin tehokkaita aurinkosähköinä (PV) auringonvalon muuntamiseksi energiaksi.
Tämän pohj alta professori Jasieniakin johtama ARC Exciton Science -huippuosaamisen keskuksen tutkijaryhmä on luonut perovskiittisoluja, joiden muunnostehokkuus on 15,5 prosenttia, mutta päästää läpi yli 20 prosenttia näkyvästä valosta. Tämän näkökulmasta katsottuna katolla olevien piikennojen hyötysuhde on yleensä noin 20 prosenttia.
Vuonna 2020 sama tutkijaryhmä valmisti puoliläpinäkyviä perovskiittisia aurinkokennoja, joiden tehomuunnosteho oli 17 prosenttia ja jotka pystyivät päästämään läpi 10 prosenttia näkyvästä valosta.
Vaikka tehonmuunnostehokkuus viimeisimpien tutkimusten mukaan on muutaman pykälän pienempi kuin ryhmän aikaisemmat tulokset, uuden materiaalin läpi päästävän näkyvän valon määrä on kaksinkertaistunut. Tutkijat väittävät, että tämä lisäisi merkittävästi heidän käyttömahdollisuuksiaan monissa reaalimaailman sovelluksissa.
"[Puoliläpinäkyvät aurinkokennot] ovat herättäneet huomattavaa huomiota rakennusintegroitujen aurinkosähköjen (BIPV) markkinoilla, koska ne lisäävät huomattavasti pinta-alaa, jota voidaan käyttää sähkön tuottamiseen kaupunkiympäristössä", huomauttaa. tutkijat. "Lisäksi niillä on myös se etu, että ne vähentävät lämpöhyötyä rakennuksiin absorboimalla ja heijastamalla osittain auringonvaloa."
Askel lähempänä
Toinen parannus osana viimeisintä tutkimusta luoduissa perovskiittisissa aurinkokennoissa on pitkän aikavälin vakaus testattaessa jatkuvaa valaistusta ja lämmitystä, mikä tutkijoiden mukaan jäljittelee olosuhteita, joita materiaali kohtaa todellisessa käytössä.
Rakennuksia ei tällä hetkellä rakenneta energiaa tuottavia julkisivuja varten.
"Perustana oleva tiede toimii, ja konsepti on fantastinen, erityisesti rakennuksissa, joissa on v altavat lasijulkisivut ja suhteellisen vähän kattotilaa tavanomaiselle piiaurinkosähkölle", Dr. James O'Shea, apulaisprofessori ja fysiikan lukija. School of Physics & Astronomy ja University of Nottingham Energy Institute, kertoivat Lifewirelle sähköpostissa.
Lance Wheeler, National Renewable Energy Laboratoryn (NREL) tutkija, on myös innoissaan kehityksestä. "Perovskite PV -ikkunoiden tehokkuus- ja läpinäkyvyysmittarit nousevat edelleen ja voivat johtaa todellisiin vaikutuksiin", Wheeler kertoi Lifewirelle sähköpostitse.
Wheeler kuitenkin huomautti, että tehokkuuden ja läpinäkyvyyden lisäksi on otettava huomioon useita alueita, ennen kuin näemme näiden puoliksi läpinäkyvien aurinkosähköikkunoiden olevan kaikkialla käytössä.
Aluksi niiden on saatava esteettisesti hyväksyttävä väri. Wheeler sanoi, että perovskite-solut ovat keltaisia, oransseja tai punaisia, ja niissä pitäisi olla ylimääräinen kerros, joka muuttaa värin neutraaliksi harmaiksi tai hienovaraisiksi sinisiksi ja vihreiksi, jotka ovat yleisimpiä ikkunoissa.
Wheeler myönsi myös, että vaikka perovskiittimateriaalit ovat edenneet pitkälle kestävyyden suhteen, rakennukseen integroidut sovellukset ovat jopa vaativampia kuin katto- tai rakennusalan aurinkoenergia, koska viat ja vaihtaminen ovat kalliimpia ja häiritsevämpiä asukkaille.
Dr. O'Shea ehdotti, että perovskiittiaurinkokennoja voidaan ehkä käyttää yhdessä perinteisen piin kanssa hybridikennojen valmistamiseksi tehokkaammin. Hän uskoo, että aurinkoikkunoiden kehittäminen auttaa edistämään perovskite-aurinkokennoteknologian kypsyyttä, mikä johtaa niiden yleistymiseen tulevina vuosina.
"Rakennuksia ei tällä hetkellä rakenneta energiaa tuottaviin julkisivuihin", Wheeler huomautti. "Rakennusalalla on oltava koulutusta ja muutosta, ennen kuin tämä tapahtuu laajasti."
