Одно из самых интересных обновлений в области солнечной энергетики поступило от Еврейского университета в Иерусалиме (через ЕЭС Солнечная), где исследователи разработали напечатанные на 3D-принтере полупрозрачные гибкие солнечные элементы из перовскита с регулируемым цветом и прозрачностью.

Традиционно солнечные панели бывают синими, темно-серыми или черными, в зависимости от типа панели и материалов, из которых они изготовлены. Хотя этот единообразный вид хорошо работает на крышах, где их никто не видит, видимые солнечные панели часто не вписываются в архитектуру или дизайн. Эта проблема затрагивает горожан не только в США, но и во всем мире.

Солнечные элементы по своей сути более функциональны; Они никогда не создавались с учетом эстетики. Но это именно то, что хотят изменить ученые в Израиле. Они заново изобретают солнечную технологию, чтобы она органично вписывалась в современные здания, дополняла общий дизайн или даже улучшала внешний вид наших домов и городов.

Как ученые переосмысливают солнечные панели как элементы дизайна

В основе прорыва лежат перовскитовые солнечные элементы, известные своими сильными свойствами поглощения света и преобразования энергии. В то время как в традиционных солнечных панелях используются плоские слои материала, исследователи вместо этого напечатали на 3D-принтере перовскит в виде микроскопических вертикальных колонн (представьте себе сосновый лес, только деревья сделаны из энергопоглощающего материала).

Регулируя высоту, расстояние и плотность этих столбов, исследователи могут контролировать, сколько света проходит через промежутки, эффективно регулируя прозрачность ячеек. В то же время микроскопическое устройство поглощает и отражает определенные длины волн света, придавая солнечным элементам заметный цвет.

Поскольку солнечный слой не представляет собой плоскую пленку, его можно сгибать, не разрывая, что делает материал гибким. Это открывает совершенно новые варианты использования. Ячейки можно печатать непосредственно на окнах, изогнутых стенах, фасадах и других неплоских поверхностях, при этом производя электричество.

Более того, их внешний вид можно адаптировать к общей эстетике здания или даже к сезонному декору, если вы чувствуете себя празднично. Легко представить, что эта технология проникнет в дома, офисы, роскошные отели и другие помещения, где стекло уже является ключевым архитектурным элементом.

Можно ли его также напечатать на окнах автомобилей и использовать в качестве источника питания для небольшой батареи, способной заряжать телефон? Возможно. Это также означает, что вам больше не придется устанавливать на крыше громоздкие, визуально отвлекающие солнечные панели, поскольку сами ваши окна могут незаметно способствовать удовлетворению энергетических потребностей вашего дома.

Другими словами, это материал, который поглощает свет и генерирует электричество, ведя себя как элемент дизайна.

Испытания показывают, что гибкий солнечный материал может достигать эффективности преобразования энергии до 9,2%, сохраняя при этом среднюю видимую прозрачность примерно 35%. Кроме того, вертикально расположенные ячейки перовскита сохраняли стабильные структурные и эксплуатационные характеристики даже после неоднократного изгиба в процессе длительной эксплуатации.

Несмотря на многообещающие цифры, эффективность должна соответствовать эффективности традиционных панелей, чтобы компании могли убедить покупателей установить их на своих объектах. Команда уже работает над повышением долговечности материала, чтобы подготовить его к коммерческому использованию. Как только эти препятствия будут преодолены, технология может переместиться из лабораторий на городские горизонты.