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
Zakończenie programu pomocy publicznej kosztów osieroconych w energetyce
31 sierpnia Prezes URE ogłosiła zakończenie najstarszego programu pomocy publicznej w polskiej energetyce, dotyczącego kosztów osieroconych i kontraktów długoterminowych. Program trwał od 2008 do 2025 roku i obejmował wypłatę 17,45 mld zł rekompensat.
NFOŚiGW wesprze budowę elektrociepłowni na odpady w gminie Kępno
Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej przeznaczy blisko 131 mln zł na budowę elektrociepłowni w Olszowej. Inwestycja pozwoli zagospodarować frakcję energetyczną odpadów i wzmocnić lokalne bezpieczeństwo energetyczne.
Stacja Norki z decyzją lokalizacyjną – kluczowy krok dla projektu Harmony Link
Projekt Harmony Link zyskał kolejne ważne rozstrzygnięcie – stacja Norki otrzymała decyzję lokalizacyjną. Inwestycja ma istotne znaczenie dla bezpieczeństwa energetycznego Polski i rozwoju wymiany energii z Litwą.
TAURON Nowe Technologie wdraża usługę „Światło jako Usługa” – Gmina Iwanowice pionierem rozwiązania
Gmina Iwanowice jako pierwsza wśród ponad 600 samorządów współpracujących z TAURONEM wdroży usługę „Światło jako Usługa”. Nowy model obejmuje energooszczędne oświetlenie LED, wsparcie techniczne oraz rozwój inteligentnych rozwiązań dla przestrzeni publicznej.
BattSwap – automatyczna wymiana baterii dla flot elektrycznych już w Polsce
Czeska firma BattSwap wprowadza na polski rynek system automatycznej wymiany baterii dla elektrycznych samochodów dostawczych. Rozwiązanie skraca przestoje pojazdów i ogranicza zapotrzebowanie na moc z sieci, co może przyspieszyć elektryfikację flot miejskich.
Narodowa Debata o Bezpieczeństwie Klimatycznym: kluczowe wyzwania i działania MKiŚ
W Sejmie odbyła się Narodowa Debata o Bezpieczeństwie Klimatycznym, podczas której przedstawiciele nauki, NGO i samorządów omawiali wyzwania związane ze zmianami klimatycznymi. Minister Paulina Hennig-Kloska przedstawiła główne działania resortu w zakresie ochrony środowiska, gospodarki wodnej, adaptacji miast oraz transformacji energetycznej.
Komentarze