מזונות חשובים
- חוקרים באוסטרליה פיתחו תא סולארי חצי שקוף מיוחד.
- זה מעט פחות יעיל מפאנלים סולאריים מסורתיים אבל מכניס מספיק אור כדי לשמש כחלון.
- החוקרים רוצים להתקין חלונות חצי שקופים אלה לייצור חשמל בגורדי שחקים שבדרך כלל חסר להם שטח גג עבור פאנלים סולאריים מסורתיים.
חוקרים המציאו פתרון חדשני להפיכת פצעי עיניים עירוניים למחוללי אנרגיה נקייה.
צוות של חוקרים אוסטרליים יצר תאים סולאריים שקופים למחצה, שהם מבינים שיוכלו יום אחד לאפשר לגורדי שחקים לייצר את הכוח שלהם. התאים הסולאריים השקופים עשויים מתאי פרוסקיט, שלעתים קרובות נחשבים לעתיד של תאים סולאריים.
"עבודה זו מספקת צעד גדול קדימה לקראת מימוש יעילות גבוהה והתקני פרוסקיט יציבים שניתן לפרוס כחלונות סולאריים כדי להגשים את מה שהיא הזדמנות שוק שלא נוצלה ברובה", פרופסור ג'אצק יאסיניאק מהמחלקה למדע והנדסת חומרים באוניברסיטת מונאש, נאמר בהודעה לעיתונות של האוניברסיטה.
חלונות מופעל
סיליקון גבישי הוא הבחירה המומלצת לבניית פאנלים סולאריים במשך עשרות שנים. חוקרים, לעומת זאת, חיפשו חלופות, בעיקר בגלל התהליך היקר והאינטנסיבי של יצירת פאנלים סולאריים מבוססי סיליקון.
תאים סולריים של Perovskite הופיעו כחלופה מבטיחה.פרוסקיט מקבל את שמו בגלל מבנה הגביש המסוים שלו. המדען הגרמני גוסטב רוז גילה אותו בשנת 1839. קל לסנתז פרוסקיטים, והמבנה הייחודי שלהם הופך אותם ליעילים ביותר כפוטו-וולטאיים (PV) להמרת אור שמש לכוח.
בהתבסס על זה, צוות החוקרים ממרכז המצוינות של ARC במדע האקסיטונים בראשותו של פרופסור Jasieniak יצר תאי פרוסקיט עם יעילות המרה של 15.5 אחוזים, תוך שהם מאפשרים מעבר של יותר מ-20 אחוזים של אור נראה. כדי להעמיד זאת בפרספקטיבה, לתאי סיליקון על הגג יש בדרך כלל יעילות של כ-20 אחוזים.
בשנת 2020, אותה קבוצת חוקרים ייצרה תאים סולריים פרוסקיט שקופים למחצה עם יעילות המרת הספק של 17 אחוזים ויכלו להכניס 10 אחוז מהאור הנראה.
למרות שיעילות המרת הכוח במחקר האחרון נמוכה בכמה דרגות מהתוצאות הקודמות של הצוות, כמות האור הנראה שהחומר החדש מאפשר לעבור דרכו הוכפלה.החוקרים טוענים שזה יגדיל משמעותית את הפוטנציאל שלהם לשימוש במגוון רחב של יישומים בעולם האמיתי.
"[תאים סולאריים שקופים למחצה] משכו תשומת לב משמעותית בשוק הפוטו-וולטאים המשולבים בבניינים (BIPV), מכיוון שהם מגדילים מאוד את שטח הפנים הזמין שניתן להשתמש בו לייצור חשמל בסביבה עירונית, " הערה החוקרים. "יתר על כן, יש להם גם את היתרון של הפחתת רווחי חום מקריים לתוך בניינים על ידי קליטה חלקית והחזרת אור שמש."
צעד אחד קרוב יותר
שיפור נוסף בתאי השמש הפרובסקיט שנוצרו כחלק מהמחקר האחרון הוא היציבות ארוכת הטווח בעת בדיקת הארה וחימום מתמשכים, שלדעת החוקרים מחקה את התנאים שהחומר יתקל בהם בשימוש בעולם האמיתי.
בניינים אינם בנויים כעת כדי להכיל חזיתות יוצרות אנרגיה.
"המדע הבסיסי עובד, והקונספט הוא פנטסטי, במיוחד עבור בניינים עם חזיתות זכוכית ענקיות ושטח גג קטן יחסית זמין עבור סיליקון פוטו-וולטאים קונבנציונליים", ד"ר.ג'יימס אושיה, פרופסור חבר וקורא לפיזיקה. בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה ומכון האנרגיה של אוניברסיטת נוטינגהאם, אמרו ל-Lifewire באימייל.
לאנס ווילר, מדען צוות במעבדה הלאומית לאנרגיה מתחדשת (NREL), נרגש גם הוא מהפיתוח. "מדדי היעילות והשקיפות של חלונות PV perovskite ממשיכים לעלות ועשויים להוביל להשפעות בעולם האמיתי", אמר וילר ל-Lifewire בדוא"ל.
עם זאת, ווילר ציין שצריך לטפל במספר תחומים בנוסף ליעילות ושקיפות לפני שנראה את חלונות ה-PV-החצי-שקופים האלה פרוסים בכל מקום.
להתחלה, הם יצטרכו לקבל צבע מקובל מבחינה אסתטית. וילר אמר שתאי Perovskite הם צהובים, כתומים או אדומים, וצריכה להיות שכבה נוספת כדי לשנות את הצבע לאפור ניטרלי או לכחולים וירוקים עדינים, שהם הנפוצים ביותר עבור חלונות.
Wheeler גם הודה שבעוד שחומרי פרוסקיט עשו כברת דרך מבחינת עמידות, יישומים משולבים בבניין תובעניים אפילו יותר מאשר שמש בגג או בקנה מידה שירות, שכן כשל והחלפה יקרים יותר ומפריעים יותר לדיירים.
Dr. O'Shea הציע אולי להשתמש בתאים סולאריים פרוסקיט יחד עם סיליקון מסורתי כדי ליצור תאים היברידיים ביעילות רבה יותר. הוא סמוך ובטוח שפיתוח החלונות הסולאריים יעזור להניע את הבגרות של טכנולוגיית התאים הסולאריים perovskite, מה שיוביל לאימוץ המוגבר בשנים הקרובות.
"בניינים אינם בנויים כעת כדי להכיל חזיתות יוצרות אנרגיה", ציין וילר. "צריך להיות חינוך ושינוי בענף הבנייה לפני שזה יקרה בקנה מידה גדול."
