Изследователи в Южна Корея разработват технология за прозрачни слънчеви панели, която е в състояние да генерира електроенергия непрекъснато, като използва слънчевата светлина през деня и вътрешното осветление през нощта.
Хибридният слънчев прозорец е разработен от изследователски екип, ръководен от д-р Юн Йонг-сок, професор в Катедрата по интегративно енергийно инженерство в Корейския университет, в сътрудничество с Корейския аерокосмически университет и Корейския институт за наука и технологии (KIST).
Според екипа, иновативната технология може значително да разшири ролята на прозорците в енергийно ефективните сгради. Тя може също да помогне за преодоляване на дългогодишните ограничения на прозрачните фотоволтаични системи (PV).
„В бъдеще нашата технология може да се приложи в различни индустриални сектори, като сгради с нулево енергийно потребление и прозорци за електрически автомобили“, посочва д-р Юн.
Предефиниране на слънчевите прозорци
Слънчевият прозорец поддържа висока прозрачност, като същевременно осигурява стабилна производителност, независимо от времето или метеорологичните условия.
Той може да генерира енергия 24 часа в денонощието, като използва слънчевата светлина през деня и вътрешното осветление през нощта. За разлика от конвенционалните прозрачни слънчеви клетки, които обикновено жертват ефективността за сметка на видимостта или изкривяват входящата светлина, новата система запазва както яснотата, така и точността на цветовете.
„Тънкослойните слънчеви клетки изкривяват цвета на светлината по време на процеса на абсорбция, което създава ограничения за тяхното приложение като фотоволтаични системи, интегрирани в сгради (BIPV)“, заявяват учените.
Иновативната технология се основава на структура, която комбинира многослоен Браг-рефлектор (DBR) с двустранни силициеви слънчеви клетки. Оптичният рефлектор селективно пренасочва невидимата близка инфрачервена светлина към слънчевите клетки, като позволява на по-голямата част от видимата светлина да преминава.
В резултат на това технологията може да поддържа добра прозрачност и да остава визуално неутрална, докато преобразува енергията от дължини на вълните, които обикновено се губят. Подходът решава един от основните проблеми при прозрачните фотоволтаични системи, като балансира ефективността и използваемостта.
Енергия ден и нощ
За проекта изследователският екип използва свойствата на двустранните слънчеви клетки и внедрява система за денонощно производство на енергия. Тази система улавя слънчевата светлина през деня и вътрешната светлина от LED и флуоресцентни лампи през нощта.
За разлика от съществуващите технологии, новият метод осигурява стабилно електрозахранване, независимо от промените във времето или климатичните условия. Екипът отбелязва, че модулът поддържа видима пропускателна способност от 75,6%, като същевременно осигурява яркост, сравнима с тази на конвенционален прозорец.
В същото време индексът на цветопредаване, количествен показател, който показва колко точно се възпроизвеждат цветовете на светлината през прозореца, достига 93,8%. Това ефективно решава проблема с изкривяването на цветовете при предишните прозрачни слънчеви клетки.
„Нашите резултати показват, че можем да използваме невидимите инфрачервени лъчи и вътрешното осветление като енергия, като същевременно запазим прозрачността на прозореца“, заключава д-р Юн в прессъобщение.
Според екипа, предложеният подход може да послужи като нова алтернатива за създаване на BIPV прозорци, които предлагат висока прозрачност, превъзходно цветопредаване и силна способност за генериране на енергия.
Проучването е подкрепено от Министерството на търговията, промишлеността и ресурсите и Корейския институт за оценка и планиране на енергийните технологии (KETEP). То е публикувано в списанието Joule.
Източник: InterestingEngineering
