Oamenii de știință din Elveția au atins un nou record de eficiență pentru celulele solare transparente, deschizând calea ferestrelor generatoare de electricitate care ar putea ajuta la alimentarea caselor și a dispozitivelor noastre.
Cunoscute și sub denumirea de celule Grätzel, celulele solare sensibilizate cu colorant (DSC) sunt un tip de celulă solară cu costuri reduse care utilizează colorant fotosensibilizat atașat la suprafața unui semiconductor pentru a transforma lumina vizibilă în energie.
Versiunile anterioare ale DSC-urilor se bazau în mare parte pe lumina directă a soarelui, dar oamenii de știință de la École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) au găsit o modalitate de a face fotosensibilizatori transparenți - molecule care pot fi activate de lumină - care pot „adsorbi” lumina în întreaga lume. spectrul luminii vizibile.
„Descoperirile noastre deschid calea pentru accesul facil la DSC-uri de înaltă performanță și oferă perspective promițătoare pentru aplicații precum sursa de alimentare și înlocuirea bateriilor pentru dispozitivele electronice de putere redusă care folosesc lumina ambientală ca sursă de energie”, au scris autorii studiului, publicat, în revista științifică Nature.
DSC-urile sunt transparente, flexibile și pot fi fabricate într-o gamă largă de culori la un cost relativ scăzut. Aceste panouri solare transparente sunt deja folosite în luminatoare, sere și fațade din sticlă.
În 2012, Centrul de Convenții SwissTech a devenit prima aplicare a tehnologiei DSC într-o clădire publică.
În 2017, Școala Internațională din Copenhaga și-a inaugurat noua clădire acoperită de aproximativ 12.000 de panouri solare albastre, dar transparente, care folosesc aceeași tehnologie DSC.
Ele furnizează aproximativ 300 de megawați-oră (MWh) de energie electrică pe an, satisfacând peste jumătate din necesarul anual de energie al școlii.
Dar, în ciuda faptului că ferestrele generatoare de energie sunt pe piață de câțiva ani, o plângere recurentă a fost capacitatea lor limitată de a genera energie electrică în comparație cu celulele solare tradiționale.
Noua descoperire a echipei de la EPFL ar putea ajuta în curând la depășirea acestei bariere.
Datorită unui nou design de molecule, cercetătorii au crescut eficiența conversiei puterii a DSC-urilor - cu alte cuvinte, ponderea energiei solare care strălucește asupra lor și care este convertită în energie electrică utilizabilă - atingând peste 15% în lumina directă a soarelui și până la 30% cent în condiții de lumină ambientală.
Pentru referință, panourile solare comerciale au în prezent o eficiență medie de aproximativ 20%.
Noua generație de DSC-uri au demonstrat, de asemenea, „stabilitate operațională pe termen lung” de cel puțin 500 de ore.
Materialele care convertesc lumina solară în energie electrică au un potențial uriaș de a satisface nevoia tot mai mare a planetei de tehnologii de energie regenerabilă rentabile.
În 2017, o echipă de la Universitatea de Stat din Michigan care a dezvoltat un nou tip de concentrator solar care creează energie solară atunci când este plasat peste o fereastră a considerat că tehnologiile solare transparente ar putea furniza aproximativ 40% din cererea de energie în Statele Unite.
Ea a estimat că, dacă este combinată cu unități solare de pe acoperiș - și tehnologia de stocare potrivită - această pondere ar putea crește la aproape 100%.
În Europa, energia solară a reprezentat 12,2% din energia electrică produsă în UE în această vară, cea mai mare pondere înregistrată.
Pe baza tendințelor actuale, acesta are potențialul de a satisface până la 20% din cererea de energie electrică a UE până în 2040, potrivit Comisiei Europene.
În prezent, cea mai mare parte a energiei solare a planetei rămâne necaptată.
Comentariul va fi postat dupa aprobare