Прозрачные солнечные панели – слияние энергии и красоты. Солнечные прозрачные панелиПрозрачные солнечные панели позволят отказаться от углеводородного топливаИнженеры Мичиганского университета создали новое поколение прозрачных солнечных батарей, которые могут поглощать невидимое (ультрафиолетовое и инфракрасное) излучение, преобразуя его в электроэнергию. В теории, разработка позволяет превратить в солнечный фотоэлектрический элемент практически любой объект с прозрачной поверхностью — от окон жилых домов до экранов смартфонов. По словам ученых, технология "улавливания" фотонов способна удовлетворить почти 100% спроса на электричество в США и существенно снизить зависимость государства от ископаемого топлива. Первые коммерческие продукты, в которых будет реализована эта разработка, появятся в течение ближайших лет.
Система основана на ультратонком, прозрачном материале, который поглощает излучение ультрафиолетового и инфракрасного спектра, невидимое человеческому глазу, направляет его к краям поверхности и превращает в энергию при помощи тонких полосок фотогальванических солнечных элементов. Правда, пока новая технология отстает от размещаемых на крыше солнечных панелей, показывая эффективность преобразования солнечного света в электричество в 5% против 15–18%. Тем не менее, говорят исследователи, производительность прозрачных панелей может быть утроена. 
Эксперты видят в разработке огромный потенциал, сообщает Newsweek. По расчетам, от 5 до 7 миллиардов квадратных метров стеклянных поверхностей в США может быть использовано для удовлетворения 40% потребностей страны в энергии, а в случае усовершенствования технологии — около 100%. Поделитесь новостью: hitech.vesti.ru Прозрачные солнечные панели Дефицит и дороговизна энергоресурсов заставляет человечество искать новые пути использования энергии из природных источников. Многие вполне справедливо считают, что будущее именно за солнечной энергией. Ведь на сегодняшний день солнечная энергия — по сути единственный возобновляемый источник энергии, способный обеспечить все потребности в энергии на Земле. Но пока прогресс в этой сфере не достиг такого колоссального прорыва, чтобы перейти на энергию солнца в качестве основного источника. А вот прозрачные солнечные панели вполне могли бы стать тем самым долгожданным прорывом в энергетике. Главный стопор в использовании громоздких, тяжелых солнечных панелей заключается в отсутствии необходимого для них пространства там, где дополнительная энергия нужна больше всего. А вот если бы панели были тонкие, легкие и прозрачные, их можно было бы устанавливать практически где угодно. Стартап Ubiquitous Energy как раз работает над созданием абсолютно прозрачных и тонких солнечных панелей. Получить нужный эффект инженеры хотят за счет прозрачных фотоэлементов, нанесенных на стеклянную поверхность, которые будут избирательно поглощать только невидимые части спектра солнечного излучения: ультрафиолет и инфракрасные лучи, в отличие от традиционных солнечных панелей, которые поглощают свет полностью. В основе используемой технологии под названием ClearView Power лежит прозрачное покрытие, позволяющее преобразовывать окружающее освещение в электроэнергию, не занимая дополнительного пространства. Именно прозрачность открывает бесконечное множество вариантов применения такой панели в повседневной жизни. Поскольку технология ClearView Power не поглощает видимую часть света, это, конечно, в определенной степени отражается на ее эффективности. Так, если обычные панели, поглощая весь свет, могут конвертировать в электроэнергию около 33% поглощенной энергии, то прозрачные панели, не поглощая видимую часть света, — около 22%, но этот показатель планируется увеличить на 10%. Тем не менее, эта разница компенсируется за счет возможности повсеместного использования прозрачных солнечных панелей. Несмотря на потребность в доработках, проект уже подкупает своими перспективами, так как прозрачные фотоэлементы могут стать частью любых стеклянных и пластиковых поверхностей. Например, их можно было бы интегрировать в экраны мобильных устройств для возможности самоподзарядки устройств при естественном или искусственном освещении без потери функционала. Но потенциал прозрачных солнечных панелей раскрывается максимально, если смотреть на вопрос масштабнее. Тема прозрачных солнечных панелей особенно актуальна в свете популяризации дизайна с обильным использованием стекла в строительстве зданий и сооружений. Если внедрить эту технологию в процесс производства оконных стекол, дома и небоскребы смогли бы получать питание от солнечной энергии без установки традиционных солнечных панелей, которые занимают дополнительное пространство.
coolidea.ru Прозрачные солнечные панели могут в скором времени заменить обычные оконные стеклаВ числе возобновляемых источников солнечная энергия постоянно увеличивает свою долю. Открытия, которые совсем недавно воспроизводились только в стенах лаборатории, сегодня уже внедряются в промышленное производство и выпускаются на рынок. Практически одновременно две компании начинают выпуск коммерческого продукта – прозрачных солнечных панелей, которыми можно заменять обычные стекла в окнах и которые способны преобразовывать часть солнечного света в электроэнергию. По словам Суви Шарма, директора Solaria – одной из этих компаний, в современном производстве около 80% стекла расходуется на окна и только 2% – на солнечные панели. Его предприятие производит стекла с панелями в виде сэндвичей – между двумя стеклами находится прослойка фотогальванических элементов толщиной 2,5 мм, которую не возможно заметить невооружённым глазом. Одним из достоинств такого источника является то, что «электростекла» отбирают часть энергии попадающего на них света и, благодаря этому здания меньше нагреваются, снижая затраты на кондиционирование и вентиляцию. Применение таких панелей станет актуальным в странах с жарким и солнечным климатом (Австралия, Индия и др.) Специализация Solaria – поставка стеклопакетов для строящихся сооружений. Токопроводящие элементы монтируются в раме окна и с помощью проводов связываются с центральным инвертором, который преобразует переменное напряжение в постоянное и расположен внутри сооружения. Такая технология уже прошла успешные испытания в нескольких зданиях Европы и США. Что касается стоимости этого ноу-хау, то в Solaria утверждают, что их «энергостекла» обойдутся примерно на 40% дороже обычных. Читайте также: «Ocean Cleanup» - крупнейший проект по очистке мирового океана от пластикового мусора Другая компания, SolarWindow Technologies, предлагает заменять уже установленные окна. Их продукция – это фотогальванические панели на основе органических пленок. На данный момент производитель не озвучивает нюансы о используемых материалах, а презентацию технологии обещает провести через несколько недель. Однако уже известно, что именно такой, «пленочный» метод позволяет оснащать такими панелями существующие окна. Монтаж новой проводки для таких систем в старых зданиях может обойтись недешево, поэтому компания поставляет вместе с «солнечными» окнами маломощные инвертора, предназначенные для обслуживания только тех помещений, в которых они установлены. При этом SolarWindow Technologies оставляет возможность (при желании заказчика и имеющихся средствах) дооснастить свои панели проводкой и общим инвертором, способным питать несколько комнат или целое здание. По утверждению директора SolarWindow Technologies Джона Конклина, эффективность их технологии может обеспечить до 30% электроэнергии, необходимой для нормального функционирования здания. Правда при этом, потребуется использовать максимальное количество окон направленными на юг. Ранее сообщалось, что ученые Мичиганского государственного университета смогли разработать полностью прозрачные солнечные панели, генерирующие электроэнергию из света. В сравнении с предыдущими полупрозрачными аналогами, новый материал действительно не отличить от обычного стекла. Однако материал американских исследователей имеет весьма скромную энергоэффективность – КПД около 1%. Статья по теме: Экокапсула (Ecocapsule) – передвижной самообеспечиваемый дом, автономное мини-жилище в форме яйца от компании Nice Architects Еще одним интересным решением в этой области может стать технология, недавно созданная Лос-Аламосской национальной лабораторией совместно с университетом Милана-Бикокка. Используя ее, обычные окна можно трансформировать в солнечные панели с помощью полупроводниковых квантовых точек. В таких устройствах встроенные в стекла наночастицы поглощают солнечный свет на невидимой для человеческого глаза длине волны и направляют его к фотовольтаическому элементу, расположенному возле рамы. Эффективность преобразования солнечной энергии у таких структур составляет около 3,2%. По вполне понятным причинам (окна должны пропускать хотя-бы часть света нетронутым), прозрачные панели пока нельзя сравнивать по эффективности с традиционными солнечными панелями. Однако инженеры Solaria заявляют, что их технология может достичь 10-процентной производительности. В это же время, в SolarWindow определенные характеристики пока не озвучиваются, руководство компании только отмечает, что цифры значительно ниже, чем у обычных фотогальванических панелей, но в этом и суть новой технологии – «прозрачность» делает ее уникальной, а большие объемы энергии можно получить с использованием огромных оконных площадей, которые сейчас простаивают без дела. Источник: geektimes.ru Понравилась статья? Поделитесь ею и будет вам счастье! Loading... ecotechnica.com.ua Солнечные панели — прозрачные окнаНаши окна могут пропускать в помещение не только свет, но и солнечное тепло. Для увеличения или уменьшения поступающего тепла есть много различных разработок, позволяющих пассивно регулировать свет, поступающий из окон. Этот тепло является энергией. Любую энергию можно превратить в электричество.  Так, например, изобретатели Министерства энергетики США создали светопроводящую солнечную пленку, которая преобразует солнечный свет, поступающий в окна, в электроэнергию. Естественно, что для самого эффективного использования энергии солнца коллекторы нужно расположить в местах непосредственного контакта с лучами солнца. До сего времени солнечные панели устанавливали на крыши домов. Данная разработка позволяет расширить применение таких технологий еще с использованием поверхности окон. Пленка, способная поглощать солнечный свет и генерировать электрический заряд, была разработана совместно двумя национальными лабораториями - Брукхэвенской и Лос-Аламосской. Этот материал был описан в издании «Chemistry of Materials». Изобретение пригодилось бы для изготовления светопроницаемых окон, мансардных окон Velux или панелей солнечных батарей, способных поглощать солнечную энергию и вырабатывать электроэнергию. Новейший материал сделан из полупроводниковых полимеров с прибавлением фуллеренов - молекул, составленных из шести атомов углерода. В случае точного соблюдения технологии производства материал может сам структурироваться, создавая большой (до нескольких миллиметров) по площади узор из повторяющихся шестигранных ячеек микро размера (таково строение фуллерена). Как сказал Мирче Котлет, работающий физхимиком в Брукхвенском Центре функциональных нано материалов: «Подобные сотовые пленки ранее были созданы из обыкновенных полимеров наподобие полистирола, но этот материал смог сочетать в себе полупроводники и фуллерены, что дало ему способность вбирать в себя солнечный свет, и результативно порождать и подразделять электрические заряды». Помимо всего прочего, материал остался достаточно прозрачным, ведь при добавлении фуллеренов получается, что все полимерные цепи выстраиваются по кромке микронных шестиугольников, а в самом центре их слой остается тонким и очень неплотным. Как объяснил сам Котлет, наиболее плотные края шестиугольников достаточно сильно поглощают свет и способствуют проведению электричества, а центральная прозрачная часть поглощает мало света. Как заявил ученый - материаловед из того же института Чжихуа Сюй: «Именно сочетание таких способностей при крупномасштабном структурировании делает возможным применение данной технологии на практике. Например, можно создать энергогенерирующие солнечные окна, светопроницаемые панели солнечных батарей, а так же новые виды дисплеев. Для производства солнечных панелей на базе сотовой пленки ученым пришлось пропустить сквозь тонкий слой смеси полимера и фуллерена поток микронных капель воды. При взаимодействии с раствором полимера капли воды преобразовались в большие матрицы. Когда растворитель полностью испарился, полимер имел форму гексагональной сотовой решетки большой по площади. По словам изобретателей, такой метод производства эффективен не только в лаборатории, но и в промышленном производстве. Ученые протестировали результативность формирования заряда в разных частях сотовой структуры (края ячеек, центр ячеек, места пересечения ячеек), оптические свойства. Произвели проверку равномерности сотовой структуры с помощью разнообразных методов сканирования и электронной микроскопии. Как показали испытания, степень плотности полимера напрямую зависит от скорости испарения растворителя. А плотность полимера влияет на быстроту перемещения заряда сквозь материал. Поэтому, чем медленнее испарялся растворитель, тем плотнее получается полимер, и тем эффективнее переносится заряд. Как в заключении заметил Мирче Котлет: «Наша работа помогла глубже изучить оптические свойства сотовой структуры. Сейчас предстоит следующий этап - использование изобретения для производства светопроницаемых, эластичных и главное экологически чистых солнечных элементов и многих других устройств». zeleneet.com Солнечные панели сделали полностью прозрачнымиВ Мичиганском университете смогли получить прозрачный материал преобразовывающий свет солнца в электроэнергию. Это первая по-настоящему прозрачная солнечная панель. При промышленном изготовлении такие панели могут использоваться в окнах вместо обычного стекла для получения бесплатного электричества или же, например, использоваться поверх экранов гаджетов для самостоятельной подзарядки устройства. Солнечные панели сделали полностью прозрачнымиВсе солнечные панели получают энергию посредством улавливания фотонов, поэтому полностью прозрачной по определению быть не могут. Но тогда как ученые из Мичигана получили такой материал?В принципиально новых солнечных панелях работает технология «солнечного концентратора». Внутри прозрачной панели находятся органические соли которые поглощают ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, которое переходит к краям панели. По ее периметру расположены обычные фотовольтаические элементы, они собственно и вырабатывают «чистую энергию». Солнечные панели сделали полностью прозрачнымиНа данном этапе разработок КПД устройств такого типа составляет всего 1%, но в планах повысить его до 5%. Для сравнения обычные солнечные панели серийного производства обычно имеют эффективность порядка 25%, а в лабораторных разработках достигает 50%. Не смотря на этого перспективность разработок такого типа панелей очень высока. near-future.ru Созданы прозрачные солнечные панелиМарт 20, 2015 / Яков Золотов, Специалист по солнечной энергетике Американские ученые из Мичиганского государственного университета разработали полностью прозрачный материал, который преобразует солнечный свет в электроэнергию. Если сравнивать эту разработку с предыдущими условно-прозрачными материалами, она выглядит как настоящее стекло. В перспективе, например, из такого материала можно будет делать окна в домах и получать дополнительную бесплатную энергию, или превратить в экран мобильного устройства, чтобы он подзаряжался.  Солнечная панель для получения электроэнергии должна улавливать фотоны, а значит, она не может быть полностью прозрачной. Так в чём же подвох? Ученые использовали в материале технологию "солнечного концентратора". Органические соли, которые в нем содержатся, поглощают невидимое ультрафиолетовое и инфракрасное излучение. Попав в панель, излучение переходит в инфракрасный диапазон, далее, отражаясь от плоскостей панели изнутри, оно проникает к её краям. И уже там это излучение встречают узкие полоски из стандартных фотовольтаических панелей, которые поглощают свет и выделяют электрическую энергию.
В данный момент эффективность таких панелей составляет всего 1 процент. Однако учёные считают, что смогут увеличить показатель до 5 процентов. Максимальный КПД для непрозрачных солнечных концентраторов составляет сегодня около 7 процентов. Конечно, это мало по сравнению с современными солнечными панелями, КПД которых достигает 25 процентов. С другой стороны, такие преобразователи энергии можно устанавливать в домах вместо обычных стекол. Если представить себе небоскрёб с фасадом из стекла, то число получаемой бесплатно энергии будет внушительным. Оставить комментарийzeleneet.com Прозрачные солнечные панели – слияние энергии и красотыЦветные и прозрачные солнечные элементы – это изобретение профессора электроники Джей Гуо из Университета штата Мичиган Цветные и прозрачные солнечные элементы – это изобретение профессора электроники Джей Гуо из Университета штата Мичиган. В один прекрасный день они могут быть использованы для изготовления витражей, цветных стеклянных вставок в дверях или даже в солнцезащитных очках, способных превращать солнечную энергию в электричество. Такие солнечные панели можно будет размещать не только на крыше зданий, а и в остеклении южной и западной сторон, что делает проект привлекательным для дальнейшего исследования. «Мы думаем, что можем создать солнечные панели более привлекательными, – любого цвета и формы. Особенно интересует возможность использования таких панелей внутри зданий» - говорит Джей Гуо . Для демонстрации технологии он создал крошечную солнечную панель, размером с ладонь, в виде национального флага США. Красные полосы и синий фон – это солнечные элементы эффективностью в 2%. Если же использовать высокотехнологичные органические солнечные элементы – эффективность таких солнечных панелей будет на уровне 10%, что было получено в исследовательской лаборатории. В отличие от стандартных солнечных батарей – цветные «работают» не со всеми типами световых волн и, соответственно, не получают большое количество потенциальной энергии. Однако, благодаря этому и достигнута прозрачность солнечных батарей Гуо, т.к. часть света идет на освещение помещений, а не в в электричество. Разноцветность солнечных панелей достигнута благодаря нехитрой технологии, а именно применения различной толщины слоя аморфного силикона, из которого они и сделаны. Действительно, краска не используется, а толщина панелей – всего 6-13 нанометров. Еще одним немаловажным достоинством является то, что цветные фотоэлементы улавливают свет любой точкой своей поверхности, независимо от положения солнца в небе. Кроме синих и красных цветов, уже открыт и зеленый, просто ему не оказалось места на флаге. econet.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
