Przezroczyste okna z powłoką solarną: nowa technologia generowania energii
Chińscy naukowcy opracowali przezroczystą powłokę solarną, która pozwala oknom generować energię elektryczną bez utraty przejrzystości. Innowacyjne rozwiązanie bazuje na ciekłych kryształach cholesterowych i może znacząco zwiększyć efektywność wykorzystania energii słonecznej w budynkach.
Nowatorska powłoka solarna dla okien
Zespół badaczy z Uniwersytetu Nankińskiego w Chinach opracował przezroczysty, bezbarwny i jednokierunkowy koncentrator słoneczny, który można bezpośrednio nanosić na standardowe szyby okienne. Technologia ta opiera się na wielowarstwowych ciekłych kryształach cholesterowych (CLC) o submikronowych okresowościach bocznych, tworząc dyfrakcyjny koncentrator słoneczny (CUSC).
Zasada działania i efektywność
Powłoka CUSC selektywnie kieruje spolaryzowane światło słoneczne ku krawędziom szyby, gdzie zainstalowane są ogniwa fotowoltaiczne. Dzięki temu możliwe jest generowanie energii elektrycznej bez wpływu na wygląd czy przejrzystość szyb. Urządzenie utrzymuje wysoką średnią przepuszczalność światła widzialnego (64,2%) oraz wskaźnik oddawania barw (91,3).
„Poprzez inżynierię struktury filmów z ciekłych kryształów cholesterowych tworzymy system, który selektywnie dyfraktuje światło spolaryzowane kołowo, kierując je do falowodu szklanego pod ostrymi kątami. Pozwala to zebrać do 38,1% energii światła zielonego na krawędzi.” – dr Dewei Zhang
Prototyp i możliwości wdrożenia
W testach prototyp o średnicy 1 cala zasilał bezpośrednio wentylator o mocy 10 mW pod wpływem światła słonecznego. Modelowanie wykazało, że typowe okno o szerokości 2 metrów z powłoką CUSC może skoncentrować światło nawet 50-krotnie, ograniczając zapotrzebowanie na tradycyjne ogniwa PV do 25% dotychczasowej ilości. System jest kompatybilny z wysokowydajnymi ogniwami, np. z arsenku galu.
Produkcja i zastosowania
Wielowarstwowe filmy CLC są wytwarzane metodą fotoalignacji i polimeryzacji, a proces można skalować dzięki technologii roll-to-roll. Powłoka jest odporna na długotrwałą ekspozycję i nadaje się do modernizacji istniejących okien, wspierając zrównoważony rozwój miast.
„Projekt CUSC to krok naprzód w integracji technologii słonecznych z zabudową, bez kompromisów estetycznych. Stanowi praktyczną i skalowalną strategię redukcji emisji i samowystarczalności energetycznej.” – prof. Wei Hu
Plany na przyszłość
Kolejne prace badawcze skoncentrują się na zwiększeniu efektywności w szerszym zakresie widma, kontroli polaryzacji oraz adaptacji technologii do szklarni i przezroczystych wyświetlaczy solarnych. Celem jest przekształcenie pasywnych szyb w aktywne powierzchnie generujące energię na całym świecie.
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Trendy i polityki rynku hybryd plug-in: Chiny, Europa i USA w porównaniu
Rynek hybryd plug-in (PHEV) w latach 2021-2024 rozwijał się dynamicznie w Chinach, stagnował w USA i notował spadki w Europie. Analizujemy przyczyny tych zmian oraz różnice w politykach regulacyjnych trzech największych rynków PHEV na świecie.
VSB Polska rozpoczyna budowę jednego z największych parków hybrydowych w Polsce – 303 MWp w Brzezince
VSB Polska rozpoczęła budowę nowoczesnego parku hybrydowego w województwie dolnośląskim. Inwestycja o mocy 303 MWp obejmuje fotowoltaikę, magazyn energii oraz elementy infrastruktury wspierające transformację energetyczną regionu.
UE i Brazylia wspólnie wzmacniają rynki węglowe – Deklaracja liderów podczas COP30
Unia Europejska i Brazylia zacieśniają współpracę na rzecz globalnych rynków węglowych. Podczas COP30 w Belém podpisano Deklarację liderów, która ma przyspieszyć wdrażanie polityk cenowych CO2 i wspierać realizację celów Porozumienia Paryskiego.
COP30: UE przyspiesza transformację energetyczną – kluczowe inwestycje w OZE i magazyny energii
Podczas szczytu COP30 przewodnicząca Komisji Europejskiej podkreśliła postępy w globalnej transformacji energetycznej. UE stawia na potrojenie mocy OZE do 2030 roku, rozwój infrastruktury i wsparcie dla Afryki.
Local content i repolonizacja łańcuchów dostaw na EuroPOWER & OZE POWER
Podczas 42. edycji konferencji EuroPOWER & OZE POWER w Warszawie Minister Aktywów Państwowych Wojciech Balczun podkreślił znaczenie local content i repolonizacji łańcuchów dostaw dla transformacji energetycznej i rozwoju polskiej gospodarki.
Prezes URE rozpoczyna konsultacje dotyczące magazynów energii operatorów systemów elektroenergetycznych
Urząd Regulacji Energetyki ogłosił konsultacje dotyczące magazynów energii posiadanych przez operatorów systemów elektroenergetycznych. Celem jest sprawdzenie zainteresowania innych podmiotów przejęciem i eksploatacją tych instalacji.
Komentarze