Siden 2011 og medieudseendet af WYSIPS, vi har set hvordan gennemsigtige solceller er begyndt at ændre solenergiens landskab. Denne teknologi, der oprindeligt blev udviklet til applikationer på mobile enheder, har udviklet sig mod en fremtid med flere applikationer, der strækker sig til at bygge glas, køretøjer og endda offentlig infrastruktur.
De vigtigste teknologier i gennemsigtige solceller
Det franske firma SunPartner Technologies tog det første skridt på dette område ved at introducere WYSIPS (What You See Is Photovoltaic Surface) i 2011. Denne innovative fotovoltaiske celle blev fremstillet i en tynd gennemsigtig solcellefilm, med en base af plastik og organiske forbindelser.
El solcellefilm Til at begynde med kunne det absorbere en del af det infrarøde og ultraviolette spektrum, ud over en lille del af det synlige, og opnå et udbytte på 7% til 9%. Dette kompromitterede imidlertid materialets gennemsigtighed til 70 %. For at løse dette problem forbedrede SunPartner i 2015 teknologien og opnåede 90 % gennemsigtighed, dog på bekostning af at reducere energieffektiviteten mellem 2 % og 3 %.
Andre teknologier i sektoren omfatter organiske og transparente ledende oxid-fotovoltaiske celler, som tillader lys at passere igennem, mens de omdanner solstråling til elektricitet. Disse er nyere og giver mulighed for mere alsidige tilpasninger såsom arkitektonisk beklædning og solcellevinduer. I denne udvikling er effektiviteten forbedret, men der er stadig præstationsudfordringer.
Fordele ved gennemsigtig solcelle
den gennemsigtige solceller De er ideelle til integration i flere applikationer på grund af følgende fordele:
- Sømløs integration: Disse celler kan placeres på vinduer, facader og mobile enheder uden at gå på kompromis med æstetikken.
- fleksibilitet: Fleksibiliteten af disse paneler tillader deres anvendelse i flere former og materialer.
- Flere applikationer: Fra brug i infrastruktur til mobil teknologi, parkeringspladser eller endda drivhuse og svømmebassiner.
Ulemper ved gennemsigtige solceller
- Cellerne opnår stadig ikke høj ydeevne rent effektivitetsmæssigt, hvilket er en ulempe sammenlignet med traditionelle solpaneler.
- Omkostningerne er fortsat høje, selvom tendensen er nedadgående i takt med at den teknologiske udvikling fortsætter.
- Gennemsigtighed varierer mellem 70 % og 90 %, hvilket i nogle tilfælde en smule påvirker æstetikken.
Evolution mod solcellevinduer
2014 i University of Michigan udviklet en fuldstændig gennemsigtig fotovoltaisk celle takket være dens teknologi organiske polymerer. I modsætning til de foregående absorberer denne celle kun infrarød stråling, hvilket tillader næsten fuldstændig gennemsigtighed svarende til glas. Denne celle har stadig en lav effektivitet på 1%, men forskerne håber at hæve den til 5%.
Disse solcellevinduer kan integreres i bygninger og repræsenterer en vigtig kilde til ren energi uden at påvirke den arkitektoniske æstetik. Inkorporering af solvinduer i skyskrabere eller elektriske køretøjer ser ud til at være det næste store skridt i denne teknologi.
Driftsprincip
gennemsigtige solceller De fungerer på samme måde som traditionelle, men i stedet for at fange alt synligt lys, fokuserer de på at absorbere ultraviolet og infrarødt lys. Han organisk polymer I cellerne omdanner det dette lys til energi, mens resten af lyset passerer gennem materialet og bevarer dets gennemsigtighed.
For at forbedre effektiviteten har nogle modeller indarbejdet bifaciale celler, som fanger lys fra begge sider af panelet. Dette gør det muligt for solvinduer at trække energi ikke kun fra direkte sollys, men også fra lys, der reflekteres fra deres omgivelser, såsom fra nærliggende bygninger.
Fremtidigt potentiale for transparente solceller
Eksteriør af moderne glas boligbygning eller kontorbygning
Udviklingen af gennemsigtige solceller er stadig i en tidlig fase, men flere anvendelser er allerede ved at blive udforsket. potentielle applikationer. Disse omfatter:
- solcellevinduer: Dens brug i store bygninger lover et stort bidrag til energiproduktion i byområder, uden at det er nødvendigt at optage yderligere plads.
- Mobile enheder: Der arbejdes på at integrere gennemsigtige solpaneler i skærmene på smartphones og tablets, som vil gøre det muligt for enhederne at blive genopladet med naturligt lys.
- El-biler: Solvinduer kan hjælpe med at oplade elbilbatterier, hvilket reducerer behovet for hyppig opladning.
Industrien eksperimenterer også med muligheder for at generere energi igennem solcelletagsten og solcellegardiner, som ville tilbyde en anden måde at udvide ren energiproduktion i byer.
Transparente solceller repræsenterer en af de mest spændende innovationer inden for solenergi. Selvom de stadig byder på nogle tekniske udfordringer, såsom lav effektivitet og høje omkostninger, er deres potentielle anvendelsesmuligheder utallige.
Siden stiftelsen i solcellevinduer Gennem integration med mobile enheder kan disse celler revolutionere den måde, vi fanger solenergi på. Nøglen vil være at fortsætte med at optimere deres energieffektivitet og reducere omkostningerne for at gøre dem mere tilgængelige på markedet.