Zespół badawczy z Michigan State University osiągnął niebywały sukces — jest prawdziwie przezroczysty panel słoneczny — innowacja, która wkrótce może zapoczątkować świat, w którym okna, szyby, a nawet kompletne budynki będą mogły być wykorzystywane do produkcji energii słonecznej. Do tej pory tego rodzaju ogniwa słoneczne były tylko częściowo przezroczyste i generalnie lekko przyciemnione, ale te nowe są tak przezroczyste, że prawie nie do odróżnienia od zwykłej tafli szkła.

Wcześniejsze twierdzenia dotyczące przezroczystych paneli słonecznych były zwodnicze, ponieważ sama natura przezroczystych materiałów oznacza, że ​​światło musi przez nie przechodzić. W rzeczywistości uzyskanie przezroczystego ogniwa fotowoltaiczne jest prawie niemożliwe, ponieważ panele słoneczne wytwarzają energię poprzez zamianę pochłoniętych  fotonów. Aby materiał  był całkowicie przezroczysty, światło musiałoby przemieszczać się do oka bez przeszkód, co oznacza, że ​​fotony musiałyby przejść przez materiał w całości (bez pochłaniania w celu wytworzenia energii słonecznej).

Tak więc, aby uzyskać prawdziwie przezroczyste ogniwo słoneczne, zespół ze stanu Michigan stworzył to urządzenie zwane przezroczystym luminescencyjnym koncentratorem słonecznym (TLSC), który wykorzystuje sole organiczne do pochłaniania długości fal światła, które jest niewidoczne dla ludzkiego oka. Pozbycie się podstawowych trudności tworzenia przezroczystego ogniwa fotowoltaicznego pozwoliło naukowcom wykorzystać moc światła podczerwonego i ultrafioletowego.

TLSC emituje luminescencyjną poświatę, która ma przekonwertowaną długość fali światła podczerwonego, a ta jest również niewidoczna dla ludzkiego oka. Bardziej tradycyjne (nieprzezroczyste) ogniwa fotowoltaiczne otaczają panel głównego materiału i to właśnie te ogniwa przekształcają skoncentrowane światło podczerwone w energię elektryczną.

Wersje poprzednich półprzezroczystych ogniw słonecznych, które rzucają światło w kolorowych cieniach, mogą ogólnie osiągnąć sprawność około 7 proc., ale przewiduje się, że TLSC osiągnie najwyższą wydajność 5 proc. po dodatkowych testach (obecnie sprawność prototypu osiąga zaledwie jeden procent).

Podczas gdy liczby takie jak siedem i pięć procent wydajności wydają się niskie, domy z całkowicie słonecznymi oknami lub budynki wykonane z materiału organicznego mogą zwiększyć tę energię elektryczną i doprowadzić ją do bardziej użytecznego poziomu.

Naukowcy są przekonani, że ich technologia TLSC może rozciągać się od zastosowań przemysłowych po łatwiejsze w zarządzaniu zastosowania, takie jak urządzenia konsumenckie i przenośne gadżety. Ich głównymi priorytetami w dalszym rozwoju technologii wydają się być wydajność energetyczna i utrzymanie skalowalnego poziomu przystępności, aby energia słoneczna mogła nadal zostać na podium OZE.

Źródło: sci-nature.com