Попрощайтеся із сонячними панелями: прозоре скло виробляє в 1000 разів більше енергії

Традиційні сонячні панелі мають деякі недоліки щодо продуктивності, розмірів і зовнішнього вигляду. За відносно короткий період вчені виявили чудовий прорив у розробці TSC (transition metal dichalcogenide, — дихалькогенід перехідного металу), який допоможе змінити ринок сонячної енергії, пише ecoticias.com.

Ці нові прозорі сонячні елементи продемонстрували свою здатність виробляти в 1000 разів більше енергії, ніж стандартні панелі. Технологія пропонує новий підхід до включення сонячних батарей у предмети повсякденного використання, як-от вікна, автомобілі та одяг.

Винахід прозорих сонячних елементів є проривом у створенні кращих і нових технологій відновлюваної енергії. Звичайні фотоелектричні системи великі, жорсткі й не можуть бути легко вбудовані в архітектурні конструкції або продукти. З іншого боку, органічні сонячні елементи, особливо ближнього інфрачервоного діапазону (NISC), можна вбудувати в скляні вікна, кузови автомобілів або навіть рами електронних приладів, не знижуючи їхньої ефективності або видимості. Ці елементи мають середній видимий коефіцієнт пропускання понад 70%. Тому вони підходять для міського середовища, адже вони пропускають світло і водночас виробляють енергію.

Вчені досліджували такі двовимірні матеріали, як TMD, із цікавою товщиною близько одного мікрометра, та продемонстрували сильне поглинання світла. Завдяки включенню TMD стало можливим виготовлення так званих "прозорих" фотоелементів з високою ефективністю. У структурі цих осередків як фотоактивний матеріал використовується дисульфід вольфраму (WS2), що покращує перетворення енергії і збір носіїв, підвищуючи й енергоефективність.

Є безліч можливих застосувань прозорих сонячних панелей. В архітектурі вони можуть зробити революцію в зовнішньому вигляді будівель, перетворивши великі скляні вікна на поверхні, що виробляють електроенергію, а високі конструкції стануть електростанціями. В електромобілях ці елементи можуть бути вбудовані в лобові стекла або кузов, що допоможе машині збільшити запас ходу без необхідності зарядки звичайним способом. Крім того, розумні годинники, фітнес-трекери й імпланти можна буде заряджати за допомогою прозорих сонячних батарей, а не кабелів. Крім того, ця технологія може потенційно перетворити побутову електроніку загалом.

Мобільні пристрої можуть мати низку нових форм-факторів: смартфони, планшети і ноутбуки можуть включати прозорі сонячні елементи, які заряджатимуть їх від сонячного світла. Це збільшить термін служби акумуляторів і знизить щоденну залежність від зовнішніх джерел живлення.

Стабільність прозорих сонячних панелей за екстремальних температур і складних погодних умов має першочергове значення. І поки що це проблема для вчених. Однак, попри це, дослідники впевнені, що за допомогою матеріалознавства і виробничих процесів, які поступово розвиваються, можна буде незабаром знизити вартість створення прозорих сонячних осередків.

Раніше ми писали, що найбільша в історії США сонячна електростанція отримає 4 млн панелей і потужність 2,4 ГВт. Sunstone Solar, — величезний проєкт із накопичення енергії Сонця, — живитиме енергією 800 000 будинків.