חלונות חדשים המייצרים חשמל סולרי ובידוד תרמי

חלונות חדשים המייצרים חשמל סולרי ובידוד תרמיצילום: איגור פלמארצ'וק / Shutterstock

חלונותיהם של כלי רכב ומבנים רבים כוללים בדרך כלל סרט מגן החוסם את אור השמש, מדד יעילות אנרגיה המסייע לנו להפחית את עלויות החימום והקירור. סוגים אחרים של חלונות סולאריים "ידידותיים יותר לסביבה" משלבים ציפוי סולארי שקוף כדי להיות מסוגל לייצר חשמל. אך יתקלו בבעיות אם תרצו למצוא חלונות שיכולים לעשות את שניהם, לבודד ולייצר חשמל בו זמנית.

מדענים סיניים פיתחו חומר חדש שיכול לחסום את השמש ולייצר אנרגיה. הם מעירים כי חלונות המצוידים במוצר חדש זה עשויים לחתוך את חשבונות החשמל של הבית לחצי או יותר.

החומר דומה לפיגמנט המשמש בהדפסת עיתונים או משמש להחשכת חלונות מכוניות, אך פונקציונלי יותר.

" הצלחנו לשלב ייצור חשמל סולרי ובידוד תרמי לסרט אחד," אמר הינ-לאפ (אנגוס) ייפ, פרופסור למדעי חומרים והנדסה באוניברסיטת דרום סין לטכנולוגיה. " היעילות האנרגטית שלנו עבור בתים היא כפולה: חיסכון הדור ואנרגיה. "

Original text


צילום: סרוויקוז / Shutterstock

על מנת לייצר חשמל ולחסום אותו במקביל, הם ערבבו והתאימו למגוון רחב של חומרים ותרכובות כימיות כדי למצוא את השילוב הנכון בדיוק.

בדרך זו הם עיצבו מוצר המאפשר לחלקים נראים של אור שמש לעבור דרכו, אך אינו מאפשר לעבור אור אינפרא אדום, שהוא " אחד הגורמים העיקריים לעליית הטמפרטורה", אמר Yip. החוקרים הפכו את האזור הקרוב לאינפרא אדום לזרם חשמלי.

" החומר העיקרי בו אנו משתמשים בכדי להמיר אור שמש לחשמל הוא מוליך למחצה פולימרי," אמר ייפ. " אנו יכולים לתכנן את המבנה הכימי ולכוונן את תכונות הספיגה שלו. לחומר אורגני זה יש תכונת ספיגה ייחודית, שיכולה לספוג באופן סלקטיבי ליד אור אינפרא אדום, אך מאפשר לחלק גדול מהאור הנראה לעבור דרכו, מה שהופך אותו לחומר מושלם ליישום בחלונות פוטו-וולטאיים שקופים למחצה (PV). ".

הטכנולוגיה הנוכחית של תאי שמש סיליקון ומוליכים למחצה אנאורגניים אחרים אינה מתאימה ליישום בחלונות פוטו-וולטאיים " מכיוון שהם אטומים", הוסיף. " במקום זאת, אנו יכולים להפוך פוטו-וולטאים אורגניים לסרטים בהירים, צבעוניים, שקופים למחצה, המושלמים להפוך חלונות לגנרטורים חשמליים ומבודדים תרמיים. "

זה יכול להיות מיוצר למשטחים גמישים, בדיוק כמו שאנחנו מדפיסים עיתונים. בהשוואה לתהליך הייצור של תאים סולאריים מסיליקון, ייצור תאים סולריים פולימריים צורך פחות אנרגיה, עם טביעת רגל נמוכה יותר של פחמן.

היישום הפרקטי שלה יכול להיות מרובה, החל מארכיטקטורה, חממות לחקלאות, דרך מכוניות.

ייפ ציין כי החוקרים אפילו לא השתמשו ב"מערכות הפוטו-וולטאיות האורגניות הטובות ביותר שקיימות בתחום זה. היעילות שלו משתפרת במהירות, ואנחנו מצפים לשיפור מתמיד של הביצועים של סרט חלון השמש הזה. ייצור תאים סולאריים פולימריים שקופים למחצה ורב פונקציונלי עם בידוד תרמי הוא רק תחילת הבדיקה של יישומים חדשים של פוטו-וולטאים אורגניים.

Yip אמר שיהיה קל להגדיל את המוצר לשימוש נרחב, אם כי בתחילה זה עשוי להיות מוצר יקר.

מידע נוסף: cell.com

מומלץ

מאפיינים, יתרונות ושימושים של חומץ תפוחים
אבוקדו: איך לשתול את בורו?
מאפיינים, יתרונות ושימושים של עלי דפנה