Созданы оконные стёкла, вырабатывающие электричество

Новые солнечные батареи со временем могут заменить собой оконные стёкла в высотных зданиях.
Фото Pixabay.

Новый солнечный элемент по прозрачности не уступает широко применяемым видам оконных стёкол.
Фото Jae Choul Yu.

Разработано устройство, одновременно выполняющее функции оконного стекла и солнечной батареи. Разработка может обеспечить здания бесплатной энергией.

Достижение описано научной статье, опубликованной в журнале Nano Energy.

"Мы давно мечтали иметь окна, которые генерируют электричество, и теперь это, кажется, стало возможным", – заявляет глава исследовательской группы Яцек Ясеняк (Jacek Jasieniak) из Университета Монаша в Австралии.

Новые солнечные панели используют ставший уже привычным минерал перовскит и новый органический полупроводник. Последний и стал ноу-хау команды.

Отметим, что идея полупрозрачных солнечных фотоэлементов, которые можно вставлять в окна, не нова. Но до сих пор ни один подобный проект не увенчался успехом (на рынок не был выпущен достойный продукт). Как считают исследователи, причина была в неудачных материалах, которые не обеспечивали батарее стабильной и эффективной работы. Теперь же всё может измениться, полагают разработчики.

Новое устройство в зависимости от желания заказчика может пропускать от 10% до 30% падающего на него света. Материалы с такой прозрачностью часто используются для остекления зданий.

Новый солнечный элемент по прозрачности не уступает широко применяемым видам оконных стёкол.

При этом новая солнечная батарея имеет вполне приличный КПД. При прозрачности 10% он составляет 17%. Это почти столько же, сколько у стандартного кремниевого фотоэлемента (15–20%). Поэтому два квадратных метра такого оконного стекла заменяют стандартную солнечную панель на крыше.

В солнечный день подобные окна будут генерировать до 140 ватт энергии на квадратный метр (!).

Лучше всего для внедрения новой технологии подходят высотные здания. Используемые в них огромные оконные стёкла стоят ненамного дешевле новых фотоэлементов. Поэтому "энергоокна" могут статья для них выгодной заменой.

Как сообщают разработчики, новым устройством уже заинтересовалась компания Viridian Glass, крупнейший производитель оконного стекла в Австралии.

В дальнейшем специалисты будут разрабатывать методы промышленного производства подобных систем. Пока на масштабирование нового устройства инженеры закладывают 10 лет.

Кроме того, авторы намерены повысить КПД своей разработки.

"Наш следующий проект – тандемное устройство, – делится планами Ясеняк. – Мы будем использовать солнечные элементы на основе перовскита в качестве нижнего слоя и органические солнечные элементы в качестве верхнего".

Разработчики надеются, что такие "оконные батареи" будут в итоге иметь важные конкурентные преимущества перед другими коммерческими продуктами. Кто знает, может быть в будущем архитекторы будут создавать проекты новых зданий с оглядкой на то, с какой стороны на них будут падать солнечные лучи в течение дня.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о белых солнечных батареях для облицовки зданий. Рассказывали мы и о фотоэлементах с рекордной эффективностью.