მთავარი წაღებები
- მკვლევარებმა ავსტრალიაში შეიმუშავეს სპეციალური ნახევრად გამჭვირვალე მზის ელემენტი.
- ეს ოდნავ ნაკლებად ეფექტურია ვიდრე ტრადიციული მზის პანელები, მაგრამ იძლევა საკმარის შუქს, რომ გამოიყენოს ფანჯარა.
- მკვლევარებს სურთ დააინსტალირონ ეს ნახევრად გამჭვირვალე ელექტროენერგიის წარმომქმნელი ფანჯრები ცათამბჯენებში, რომლებსაც ჩვეულებრივ აკლიათ სახურავის სივრცე ტრადიციული მზის პანელებისთვის.
მკვლევარებმა შეიმუშავეს ინოვაციური გადაწყვეტა, რათა გადაექციათ ურბანული თვალები სუფთა ენერგიის გენერატორებად.
ავსტრალიელმა მკვლევართა ჯგუფმა შექმნა ნახევრად გამჭვირვალე მზის უჯრედები, რომლებიც, მათი აზრით, ერთ დღეს ცათამბჯენებს საკუთარი ენერგიის გამომუშავების საშუალებას მისცემს. გამჭვირვალე მზის უჯრედები დამზადებულია პეროვსკიტის უჯრედებისგან, რომლებსაც ხშირად მზის უჯრედების მომავალს უწოდებენ.
"ეს ნამუშევარი წარმოადგენს მნიშვნელოვან წინგადადგმულ ნაბიჯს მაღალი ეფექტურობის და სტაბილური პეროვსკიტის მოწყობილობების რეალიზაციისკენ, რომლებიც შეიძლება განლაგდეს მზის ფანჯრების სახით, რათა შეასრულოს ის, რაც დიდწილად გამოუყენებელი ბაზრის შესაძლებლობაა", - პროფესორი იაცეკ ჯასიენიაკი მასალების მეცნიერებისა და ინჟინერიის დეპარტამენტიდან. მონაშის უნივერსიტეტში, ნათქვამია უნივერსიტეტის პრესრელიზში.
მკვებავი Windows
კრისტალური სილიკონი ათწლეულების განმავლობაში მზის პანელების მშენებლობისთვის მთავარი არჩევანი იყო. თუმცა, მკვლევარები ეძებენ ალტერნატივებს, პირველ რიგში, სილიკონზე დაფუძნებული მზის პანელების შექმნის ძვირადღირებული და ინტენსიური პროცესის გამო.
პეროვსკიტის მზის უჯრედები პერსპექტიული ალტერნატივად გამოჩნდა.პეროვსკიტმა მიიღო თავისი სახელი მისი განსაკუთრებული კრისტალური სტრუქტურის გამო. გერმანელმა მეცნიერმა გუსტავ როუზმა აღმოაჩინა იგი 1839 წელს. პეროვსკიტები ადვილად სინთეზირდება და მათი გამორჩეული სტრუქტურა ხდის მათ მაღალეფექტურს, როგორც ფოტოელექტროსადგურებს (PV) მზის შუქის ენერგიად გადაქცევისთვის.
ამაზე დაყრდნობით, ARC-ის მეცნიერების ბრწყინვალების ცენტრის მკვლევართა ჯგუფმა, პროფესორ ჯასიენიაკის ხელმძღვანელობით, შექმნა პეროვსკიტის უჯრედები 15,5 პროცენტიანი კონვერტაციის ეფექტურობით, ხოლო ხილული სინათლის 20 პროცენტზე მეტის გავლის საშუალებას იძლევა. ამის გასაგებად, სახურავის სილიკონის უჯრედების ეფექტურობა ჩვეულებრივ დაახლოებით 20 პროცენტია.
2020 წელს მკვლევართა იმავე ჯგუფმა შექმნა ნახევრად გამჭვირვალე პეროვსკიტის მზის უჯრედები 17 პროცენტიანი ენერგიის გარდაქმნის ეფექტურობით და შეეძლო ხილული სინათლის 10 პროცენტის გაშვება.
მიუხედავად იმისა, რომ უახლეს კვლევებში ენერგიის გარდაქმნის ეფექტურობა რამდენიმე პუნქტით დაბალია, ვიდრე გუნდის წინა შედეგები, ხილული სინათლის რაოდენობა, რომლის მეშვეობითაც ახალი მასალა გადის, გაორმაგდა.მკვლევარები ამტკიცებენ, რომ ეს მნიშვნელოვნად გაზრდის მათ პოტენციალს რეალურ სამყაროში გამოყენების ფართო სპექტრში.
"[ნახევრად გამჭვირვალე მზის ელემენტებმა] მიიპყრო მნიშვნელოვანი ყურადღება შენობებში ინტეგრირებული ფოტოელექტრული (BIPV) ბაზარზე, რადგან ისინი მნიშვნელოვნად ზრდის ხელმისაწვდომ ზედაპირს, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ელექტროენერგიის წარმოებისთვის ქალაქურ გარემოში, " შენიშვნა მკვლევარები. გარდა ამისა, მათ ასევე აქვთ უპირატესობა, რომ ამცირებენ შენობებში სითბოს მომატებას ნაწილობრივ შთანთქმის და მზის შუქის არეკვლის გზით.“
ერთი ნაბიჯით უფრო ახლოს
უახლესი კვლევის ფარგლებში შექმნილი პეროვსკიტის მზის უჯრედების კიდევ ერთი გაუმჯობესება არის გრძელვადიანი სტაბილურობა უწყვეტი განათებისა და გაცხელებისთვის ტესტირებისას, რაც მკვლევარებმა მიბაძავს იმ პირობებს, რომლებსაც მასალა შეხვდება რეალურ სამყაროში გამოყენებისას.
შენობები ამჟამად არ არის აშენებული ენერგიის გამომუშავების ფასადების მოსაწყობად.
"მეცნიერების საფუძველი მუშაობს და კონცეფცია ფანტასტიკურია, განსაკუთრებით შენობებისთვის უზარმაზარი შუშის ფასადებით და შედარებით მცირე სახურავზე, რომელიც ხელმისაწვდომია ჩვეულებრივი სილიკონის ფოტოელექტროებისთვის," Dr.ჯეიმს ოში, ასოცირებული პროფესორი და მკითხველი ფიზიკაში. ფიზიკისა და ასტრონომიის სკოლამ და ნოტინჰემის ენერგეტიკის უნივერსიტეტის ინსტიტუტმა განუცხადა Lifewire-ს ელფოსტაში.
ლენს უილერი, განახლებადი ენერგიის ეროვნული ლაბორატორიის (NREL) თანამშრომელი, ასევე აღფრთოვანებულია განვითარებით. „პეროვსკიტის PV ფანჯრების ეფექტურობისა და გამჭვირვალობის მეტრიკა კვლავ იზრდება და შეიძლება გამოიწვიოს რეალურ სამყაროზე ზემოქმედება“, განუცხადა ვილერმა Lifewire-ს ელექტრონული ფოსტით.
თუმცა, უილერმა აღნიშნა, რომ ეფექტურობისა და გამჭვირვალობის გარდა რამდენიმე სფეროს ყურადღება უნდა მიექცეს, სანამ დავინახავთ ამ ნახევრად გამჭვირვალე PV ფანჯრების განლაგებას ყველგან.
დაწყებისთვის, მათ უნდა მიიღონ ესთეტიურად მისაღები ფერი. უილერმა თქვა, რომ პეროვსკიტის უჯრედები ყვითელი, ნარინჯისფერი ან წითელია და უნდა არსებობდეს დამატებითი ფენა, რომ შეცვალოს ფერი ნეიტრალურ ნაცრისფერზე ან დახვეწილ ცისფერზე და მწვანეზე, რომლებიც ყველაზე გავრცელებულია ფანჯრებისთვის.
უილერმა ასევე აღიარა, რომ მიუხედავად იმისა, რომ პეროვსკიტის მასალებმა გამძლეობის თვალსაზრისით დიდი გზა გაიარეს, შენობაში ინტეგრირებული აპლიკაციები კიდევ უფრო მოთხოვნადია, ვიდრე სახურავებზე ან კომუნალური მასშტაბის მზის, რადგან ავარია და ჩანაცვლება უფრო ძვირი და დამღუპველია ოკუპანტებისთვის.
Dr. ო'შის ვარაუდით, პეროვსკიტის მზის უჯრედები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ტრადიციულ სილიკონთან ერთად ჰიბრიდული უჯრედების უფრო დიდი ეფექტურობის შესაქმნელად. ის დარწმუნებულია, რომ მზის ფანჯრების განვითარება ხელს შეუწყობს პეროვსკიტის მზის უჯრედების ტექნოლოგიის სიმწიფეს, რაც გამოიწვევს მათ გაძლიერებულ მიღებას მომდევნო წლებში.
"შენობები ამჟამად არ არის აშენებული ენერგიის გამომუშავების ფასადების მოსაწყობად", - აღნიშნა ვილერმა. "საჭიროა განათლება და ცვლილება სამშენებლო ინდუსტრიაში, სანამ ეს ფართომასშტაბიანი მოხდება."
