Попрощайтесь с солнечными панелями: прозрачное стекло вырабатывает в 1000 раз больше энергии

Традиционные солнечные панели имеют некоторые недостатки в отношении производительности, размеров и внешнего вида. За относительно короткий период ученые обнаружили замечательный прорыв в разработке TSC (transition metal dichalcogenide, — дихалькогенид переходного металла), который поможет изменить рынок солнечной энергии, пишет ecoticias.com.

Эти новые прозрачные солнечные элементы продемонстрировали свою способность вырабатывать в 1000 раз больше энергии, чем стандартные панели. Технология предлагает новый подход к включению солнечных батарей в предметы повседневного использования, такие как окна, автомобили и одежда.

Изобретение прозрачных солнечных элементов является прорывом в создании лучших и новых технологий возобновляемой энергии. Обычные фотоэлектрические системы большие, жесткие и не могут быть легко встроены в архитектурные конструкции или продукты. С другой стороны, органические солнечные элементы, особенно ближнего инфракрасного диапазона (NISC), могут быть встроены в стеклянные окна, кузова автомобилей или даже рамы электронных приборов, не снижая их эффективности или видимости. Эти элементы имеют средний видимый коэффициент пропускания более 70%. Поэтому они подходят для городской среды, ведь они пропускают свет и в то же время вырабатывают энергию.

Ученые исследовали такие двумерные материалы, как TMD, с интересующей толщиной порядка одного микрометра, и продемонстрировали сильное поглощение света. Благодаря включению TMD стало возможным изготовление так называемых "прозрачных" фотоэлементов с высокой эффективностью. В структуре этих ячеек в качестве фотоактивного материала используется дисульфид вольфрама (WS2), что улучшает преобразование энергии и сбор носителей, тем самым повышая энергоэффективность.

Существует множество возможных применений прозрачных солнечных панелей. В архитектуре они могут произвести революцию во внешнем виде зданий, превратив большие стеклянные окна в поверхности, вырабатывающие электроэнергию, а высокие конструкции станут электростанциями. В электромобилях эти элементы могут быть встроены в лобовые стекла или кузов, что поможет машине увеличить запас хода без необходимости зарядки обычным способом. Кроме того, умные часы, фитнес-трекеры и импланты можно будет заряжать с помощью прозрачных солнечных батарей, а не кабелей. Кроме того, эта технология может потенциально преобразовать бытовую электронику в целом.

Мобильные устройства могут иметь ряд новых форм-факторов: смартфоны, планшеты и ноутбуки могут включать прозрачные солнечные элементы, которые будут заряжать их от солнечного света. Это увеличит срок службы аккумуляторов и снизит ежедневную зависимость от внешних источников питания.

Стабильность прозрачных солнечных панелей при экстремальных температурах и сложных погодных условиях имеет первостепенное значение. И пока что это проблема для ученых. Однако, несмотря на это, исследователи уверены, что с помощью материаловедения и производственных процессов, которые постепенно развиваются, можно будет в скором времени снизить стоимость создания прозрачных солнечных ячеек.

Ранее мы писали, что крупнейшая в истории США солнечная электростанция получит 4 млн панелей и мощность 2,4 ГВт. Sunstone Solar, — огромный проект по накоплению энергии Солнца, — будет питать энергией 800 000 домов.