Priehľadné solárne materiály, ktoré sa dajú aplikovať na okná, predstavujú masívny zdroj nevyužitej energie a mohli by získať toľko energie ako väčšie a objemnejšie solárne jednotky na strechách, informujú vedci v magazíne Nature Energy.
V článku o výskume vedenom technickými výskumníkmi z Michiganskej štátnej univerzity (MSU), autori tvrdia, že rozšírenejšie používanie takýchto vysoko transparentných solárnych inštalácií spolu so strešnými jednotkami by mohlo takmer uspokojiť dopyt po elektrickej energii v USA a drasticky znížiť používanie fosílnych palív.
"Vysoko transparentné solárne články predstavujú závan budúcnosti pre nové solárne aplikácie," povedal Richard Lunt, docent chemického inžinierstva a materiálovej vedy na MSU. "Analyzovali sme ich potenciál a ukázali sme, že už len zachytávaním neviditeľného svetla, môžu tieto zariadenia poskytnúť podobný potenciál generovania elektrickej energie ako strešné solárne systémy. Popri tom poskytujú dodatočné funkcie na zvýšenie účinnosti budov, automobilov a mobilnej elektroniky."
Lunt a jeho kolegovia z MSU začali vývoj priehľadného luminiscenčného solárneho koncentrátora, ktorý pri umiestnení na okno vytvára slnečnú energiu bez narušenia pohľadu cezeň. Tenký plastový materiál je možné použiť na budovách, automobilových oknách, mobilných telefónoch alebo iných zariadeniach s čistým povrchom.
Systém zberajúci slnečné žiarenie využíva organické molekuly vyvinuté Luntom a jeho tímom, na absorbciu neviditeľných vlnových dĺžok slnečného svetla. Výskumníci môžu tieto materiály "vyladiť", aby využili len ultrafialové a blízke infračervené vlnové dĺžky, ktoré potom konvertujú na elektrickú energiu (pozrite sa na demonštráciu v nasledujúcom videu).
Presun svetovej energetickej spotreby od fosílnych palív si bude vyžadovať takéto inovatívne a nákladovo efektívne technológie na získavanie obnoviteľnej energie. Iba približne 1,5 percenta dopytu po elektrickej energii v Spojených štátoch a na celom svete je produkovaného solárnou energiou.
Ale pokiaľ ide o celkový potenciál elektrickej energie, autori poznamenávajú, že v USA existuje približne 5 až 7 miliárd metrov štvorcových sklenených povrchov. A s takým množstvom skla na pokrytie, majú transparentné solárne technológie potenciál zásobovať približne 40% dopytu po energii v USA - približne rovnaký potenciál ako solárne jednotky na strechách. "Bezplatné nasadenie obidvoch technológií by nám mohlo pomôcť pokryť takmer 100 percent nášho dopytu, za podmienky že by sme zlepšili aj skladovanie energie."
Lunt povedal, že vysoko transparentné solárne aplikácie dosahujú efektívnosť nad 5 percent, zatiaľ čo tradičné solárne panely sú zvyčajne efektívne na úrovni približne 15 až 18 percent Hoci transparentné slnečné technológie nebudú pri premenách slnečnej energie na elektrickú energiu nikdy efektívnejšie ako ich nepriehľadné náprotivky, môžu sa dostať blízko a ponúkajú potenciál pre aplikáciu na oveľa väčšej prídavnej plochy.
Práve teraz sú transparentné slnečné technológie len asi na tretine svojho realistického celkového potenciálu, dodáva Lunt.
"Práve k tomu smerujeme," povedal. "Tradičné solárne aplikácie sa aktívne skúmajú už viac ako päť desaťročí, my pracujeme na týchto vysoko transparentných solárnych článkoch len približne päť rokov. V konečnom dôsledku táto technológia ponúka sľubnú cestu lacnejšej, rozsiahlej aplikácii solárnych článkov na malých a veľkých plochách, ktoré boli predtým nedostupné."
Práca je financovaná Národnou vedeckou nadáciou a Ministerstvom školstva USA.
Luntovými spoluautormi sú Christopher Traverse, doktorand v odbore strojárstva na MSU a Richa Pandey a Miles Barr zo spoločnosti Ubiquitous Energy Inc., ktorú založil Lunt spolu s Barrom, s cieľom komercializácie transparentných solárnych technológií.
Photo courtesy of Richard Lunt/Michigan State University
Zdroj: msutoday.msu.edu
Omenemo
Mme117