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
MKiŚ i gminy wypracowują nowe zasady ochrony złóż kopalin w planowaniu przestrzennym
Ministerstwo Klimatu i Środowiska wspólnie z samorządami opracowuje elastyczniejsze zasady ochrony złóż kopalin, by zapewnić bezpieczeństwo surowcowe państwa bez hamowania rozwoju lokalnego.
Ponad 120 mld zł z ETS2 na modernizację Polski – apel o jasny plan wydatkowania środków
Polska może otrzymać aż 124 mld zł z systemu ETS2 i Społecznego Funduszu Klimatycznego. Eksperci i organizacje apelują do rządu o przejrzyste zasady wydatkowania tych środków oraz pilne przyjęcie Planu Społeczno-Klimatycznego.
Nowatorskie rozwiązania w ciepłownictwie – podsumowanie warsztatów NCAE
Narodowe Centrum Analiz Energetycznych (NCAE) zaprezentowało podczas warsztatów innowacyjne koncepcje transformacji sektora ciepłowniczego. Przedstawiono modele hybrydowe, elektryfikację ciepłownictwa oraz lokalne obszary bilansowania energii.
1,4 mld zł z KPO na modernizację sieci dystrybucyjnej – PGE Dystrybucja inwestuje w elastyczność i OZE
PGE Dystrybucja otrzyma blisko 1,4 mld zł z Krajowego Planu Odbudowy na modernizację sieci dystrybucyjnej. Inwestycje obejmą przebudowę stacji, rozbudowę linii oraz wdrożenie inteligentnych funkcjonalności, co zwiększy potencjał przyłączeniowy dla OZE o 541 MW.
Energa Operator uruchamia potencjał ultraszybkiego ładowania dzięki modernizacji GPZ
Modernizacja pięciu głównych punktów zasilania przez Energę Operatora przy autostradach A1 i A2 pozwoli na powstanie ponad 200 ultraszybkich ładowarek dla elektromobilności w Wielkopolsce i na Kujawach. Inwestycja wsparta 48 mln zł z NFOŚiGW zwiększa niezawodność sieci i ogranicza emisje CO2.
Farma wiatrowa Sieradz: TAURON rozwija zieloną energię w województwie łódzkim
TAURON uruchomił farmę wiatrową Sieradz o mocy 23,8 MW, która zasili prądem nawet 40 tys. gospodarstw domowych. To kolejny krok Grupy w kierunku zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii.
Komentarze