Przezroczyste ogniwa słoneczne rozwiązaniem przyszłości

Energia słoneczna dowiodła swojego ogromnego potencjału, jako czyste źródło energii. Naukowcy z Korei przedstawili właśnie innowacyjny projekt – przezroczyste ogniwo słonecznego o dużej mocy. Ta innowacja jest krokiem w kierunku, zrównoważonej, zielonej przyszłości i systemów off-grid.

Panel słoneczny na okno w domu i samochodzie

Ogniwa takie mogłyby być zintegrowane z oknami, pojazdami, ekranami telefonów komórkowych i innymi produktami konsumenckimi. Ale, aby było to możliwe, panele fotowoltaiczne muszą być lekkie i przeźroczyste. W tym celu naukowcy od dawna starają opracować się w pełni przeźroczyste systemy PV – TPV. W przeciwieństwie do konwencjonalnie ogniw, które pochłaniają światło widzialne, TPV wykorzystują promieniowanie poza pasmem widzialnym, głównie w zakresie ultrafioletu (UV).
W tym celu naukowcy z Incheon National University w Korei stworzyli innowacyjny projekt modułu TPV na bazie tlenków metali. Dotychczasowo tlenkowe, przeźroczyste ogniwa nie były szczególnie badane. Teraz udało się stworzyć wreszcie przeźroczyste ogniwo o wysokiej sprawności. Nowe TPV składa się z ultracienkiej warstwy krzemu, znajdującej się pomiędzy dwoma warstwami z tlenków metali. Wyniki tych badań zostały opublikowane w artykule w grudniowym numerze czasopisma naukowego Nano Energy.

Przezroczyste panele fotowoltaiczne odmienią branżę budowlaną i zasilanie urządzeń codziennego użytku

Profesor Joondong Kim, który kierował badaniami, wyjaśnia: „Naszym celem było opracowanie przezroczystego ogniwa słonecznego wytwarzającego dużą moc. Zrobiliśmy to poprzez osadzenie ultracienkiej warstwy amorficznego krzemu pomiędzy tlenkiem cynku i tlenkiem niklu”. Ten nowatorski projekt ma trzy główne zalety.

• Po pierwsze, pozwolił na wykorzystanie światła o dłuższych falach (w przeciwieństwie do typowych TPV).
• Po drugie, doprowadziło to do zwiększenia sprawności zbierania fotonów.
• Po trzecie, pozwoliło na szybszy transport naładowanych cząstek do elektrod.

Projekt może potencjalnie generować energię elektryczną nawet przy słabym oświetleniu (na przykład w pochmurne lub deszczowe dni). Naukowcy potwierdzili zdolność urządzenia do wytwarzania energii, wykorzystując je do zasilania silnika prądu stałego.
Zespół badawczy jest optymistycznie nastawiony i uważa, że realne zastosowanie nowego TPV będzie wkrótce możliwe.

„Mamy nadzieję rozszerzyć zastosowanie naszego projektu na wszelkiego rodzaju materiały, od szklanych budynków po urządzenia mobilne, takie jak samochody elektryczne, smartfony i czujniki” objaśnia prof. Kim. Ponadto zespół przygotowuje się do przeniesienia swojego projektu na wyższy poziom, wykorzystując innowacyjne materiały, takie jak dwuwymiarowe półprzewodniki, nanokryształy tlenków metali i półprzewodniki siarczkowe.