Solarni paneli su dugo bili na meti kritika zbog svog izgleda. Najviše su se zamjerke odnosile na to da oni zbog svoje veličine kvare izgled domova i preduzeća. Ali sada je grupa istraživača sa Univerziteta Tohoku razvila vrlo transparentnu solarnu ćeliju koristeći 2D atomsku ploču koja bi mogla promijeniti percepciju sunčeve energije. Ove skoro nevidljive solarne ćelije imaju prosječnu vidljivu transparentnost od 79 posto. To znači da se potencijalno mogu postaviti gotovo bilo gdje, uključujući prozore zgrada, prednje ploče automobila, pa čak i na ljudsku kožu.
Naučnici godinama pokušavaju da razviju prozirne solarne ćelije, ali odgovarajući materijali do sada nisu postojali. Čini se da se to promojenilo, jer su istraživači formirali solarnu ćeliju koja ima efikasnost konverzije energije preko 1000 puta veću od efikasnosti uređaja koji koristi normalnu ITO elektrodu.
Kako bi testirali potencijalnu primjenu prozirnih solarnih ćelija, istraživači su ih integrirali u modul i postavili na stakleni prozor. Modul je zadržao visoku transparentnost, a istraživači su izmjerili njegove performanse pomoću solarnog simulatora. Rezultati su pokazali da je modul generirao gustinu snage od približno 13 milivata po kvadratnom centimetru, što je uporedivo s drugim transparentnim tehnologijama solarnih ćelija.
Grupa se tu nije zaustavila. Također su istraživali kako se njihova solarna ćelija može proširiti za korištenje u stvarnom solarnom panelu. Utvrdili su da transparentne solarne ćelije imaju potencijal da revolucionaliziraju energetsku industriju širenjem načina na koje se solarna energija može koristiti. Tradicionalni solarni paneli ograničeni su na krovove i druge velike, ravne površine, ali transparentne solarne ćelije mogu se integrirati u zgrade i vozila, kao i na druge površine koje se trenutno ne koriste za proizvodnju energije.
Primjena prozirnih solarnih ćelija
Potencijalne primjene transparentnih solarnih ćelija su ogromne. Na primjer, mogle bi se koristiti za stvaranje nove generacije energetski učinkovitih zgrada koje stvaraju vlastitu energiju, a istovremeno dozvoljavaju prirodnom svjetlu da uđe. Mogu se koristiti i za pogon električnih vozila, što bi povećalo njihov domet i učinilo ih održivijim. Osim toga, prozirne solarne ćelije mogu se koristiti u raznim potrošačkim proizvodima, kao što su pametni telefoni i drugi elektronički uređaji. Ovo bi moglo eliminirati potrebu za punjačima i power bankovima, jer bi se uređaji mogli sami puniti od ambijentalnog svjetla.
Nadalje, transparentne solarne ćelije mogu imati značajan utjecaj na okoliš smanjujući potrebu za tradicionalnim izvorima energije. Sunčeva energija je čist i obnovljiv izvor energije koji ne proizvodi emisije stakleničkih plinova, koji doprinose klimatskim promjenama.
Još jedna potencijalna primjena je u nosivoj tehnologiji. Gotovo nevidljive solarne ćelije mogle bi se integrirati u odjeću ili dodatke kako bi osigurale napajanje za malu elektroniku kao što su pametni satovi ili fitnes trackeri. Mogli bi se čak integrirati u ljudsku kožu za napajanje medicinskih uređaja kao što su pejsmejkeri ili mjerači glukoze.
Razvoj prozirnih solarnih ćelija
Razvoj transparentnih solarnih ćelija bio je dugotrajan i izazovan proces, a istraživači se na tom putu suočavaju s brojnim preprekama.
Jedan od glavnih izazova je pronalaženje odgovarajućeg materijala za solarnu ćeliju. Materijal mora biti transparentan, provodljiv i sposoban da pretvara svjetlost u električnu energiju. Materijal takođe mora biti stabilan i izdržljiv, jer će biti izložen različitim utjecajima.
Istraživači su isprobali različite materijale, uključujući organske i neorganske materijale, ali većina je bila ili previše neprozirna ili nedovoljno učinkovita da proizvede značajne količine električne energije.
Korištenje 2D materijala, poput grafena i volframovog disulfida, pokazalo se obećavajućim posljednjih godina. Ovi materijali su tanki i prozirni, što znači da imaju sposobnost da provode električnu energiju. Međutim, oni su takođe krhki i sa njima može biti teško raditi.
Iako je potencijal veliki, istraživači priznaju da još uvijek postoje izazovi koje treba riješiti prije nego što ove transparentne solarne ćelije budu široko prihvaćene.
