Aurinkopaneeli, jota kutsutaan myös a aurinkosähköpaneeli tai moduuli, on laite, joka kerää auringonvaloa ja muuttaa sen sähköksi. Kun valohiukkaset, joita kutsutaan fotoneiksi, osuvat aurinkopaneelin päällä olevaan ohueen piikerrokseen, ne lyövät elektroneja pois piiatomeista. Tämä aurinkosähkövaraus (PV) muodostaa tasavirran tai tasavirran, joka jää kiinni aurinkopaneelien johdotukseen. Tässä artikkelissa opit kaiken läpinäkyvistä aurinkopaneeleista tai kirkkaista aurinkopaneeleista. Nämä paneelit ovat tieteellisiä ihmeitä ja tarvitsevat suuren yleisön arvostusta.
Mitä tarkoitat läpinäkyvillä aurinkopaneeleilla?
Perinteisillä aurinkopaneeleilla on kyky absorboida auringonvaloa ja sitten muuntaa fotoneja (auringonvalohiukkasia) käyttökelpoiseksi energiaksi. Toisaalta läpinäkyvillä aurinkopaneeleilla on kyky muuttaa asioita, kuten älypuhelimien pintaa, ikkunoita ja toimistosi lasikattoaja käyttää näitä asioita sähkön tuottamiseen. Mutta toimivia läpinäkyviä aurinkopaneeleja ei ole kovin helppoa tehdä. Se on kovaa, koska näiden paneelien läpinäkyvä materiaali ei pysty absorboimaan valoa ja jos valo ei imeydy, sähköntuotantoprosessi ei tapahdu.
Mitä ovat läpinäkyvät aurinkokennot?
Kuvittele maailma, jossa ikkunoiden, puhelimien, autojen kattoluukkujen ja toimistorakennusten lasikattojen lasista voitaisiin valmistaa sähköä. Läpinäkyvien aurinkokennojen ansiosta se, mikä kuulostaa kaukaa haetulta unelmalta, on tulossa todeksi. Läpinäkyvillä aurinkokennoilla on kyky muuntaa päivittäiset tuotteet, kuten elektroniset laitteet ja ikkunat, sähkögeneraattoreiksi. Lisäksi he tekevät niin muuttamatta niiden yleistä ulkonäköä tai toimintaa. Nämä solut imevät vain UV- ja infrapunavaloa, kun taas näkyvä kulkee niiden läpi esteettä. Tästä syystä silmämme eivät huomaa niiden läsnäoloa esimerkiksi läpinäkyvissä ikkunoissa. Katso myös Aurinkoenergia, varastointi ja älykäs verkko muuntavat sähkölaitokset
Mitä ovat selkeät aurinkopaneelit?
Kirkkaat aurinkopaneelit muistuttavat kirkasta lasia ja läpäisevät valoa kuin tavalliset ikkunat. Ne on kuitenkin valmistettu erityisestä aurinkolasista, joka ensin imee itseensä ja muuttaa sitten näkymättömäksi UV- ja infrapunavalo kestävään energiaan.
Mitä ovat läpinäkyvät aurinkoikkunat?
Läpinäkyvä aurinkoikkuna on uusi tekniikka, joka kerää ja käyttää valoenergiaa ikkunoiden läpi tai muulle lasipinnalle riippumatta siitä, missä kulmassa se on. Se voisi olla iso juttu aurinkoenergian tekemisessä hyödyllisempää useammissa paikoissa. Insinöörit ovat keksineet useita tapoja tehdä läpinäkyvää aurinkoteknologiaa. Useimmat niistä toimivat kuitenkin enemmän kuin läpinäkyvä aurinkokeskitin. Tämä tarkoittaa, että ne on tehty absorboimaan tiettyjä UV- ja infrapunavaloaallonpituuksia, joita ei voi nähdä paljaalla silmällä, ja muuntaa ne energiaksi, joka voi tehostaa elektroniikkaa.
Tämä tekniikka tunnetaan myös nimellä "valosähkölasi", ja se voidaan muuttaa sen kirkkaaksi. Vuonna 2014 tutkijat klo Michigan State University (MSU) teki aurinkokeskittimen, joka oli täysin kirkas ja pystyi muuttamaan melkein minkä tahansa ikkunan tai lasilevyn aurinkokennoksi.
Läpinäkyvien aurinkopaneelien käyttö kasvihuoneissa
Läpinäkyviä aurinkopaneeleja, jotka voivat suodattaa eri aallonpituuksia valoa tuottaakseen aurinkoenergiaa vahingoittamatta kasvien kasvua tai terveyttä, voidaan käyttää parantamaan kasvihuoneiden toimintaa. Kasvavan väestön ja äärimmäisempien sääolosuhteiden vuoksi tulevaisuuden viljelijät saattavat joutua kasvattamaan enemmän satoa kasvihuoneissa. Avomaan viljelyyn verrattuna kasvihuoneet voi tuottaa jopa 100 % enemmän ruokaa hehtaaria kohden. Mutta he tarvitsevat valtavan määrän sähköä pitääkseen lämpötilansa vakaana. Aurinkoenergia on yksi tapa saada kasvihuoneesta halpaa sähköä. Mutta on järkevää laittaa aurinkopaneelit rakennusten katoille, jotta niistä saadaan mahdollisimman paljon energiaa.
Katto on erittäin tärkeä paikka kasvihuoneelle. Siinä on oltava riittävästi tilaa auringonvalon läpi päästääkseen, jotta kasvit voivat kasvaa ja oikea lämpötila nousta. Toisaalta läpinäkyvät aurinkopaneelit päästävät läpi suurimman osan kasvien tarvitsemasta valosta ja ottavat sisäänsä vain pienen määrän valoa, joka muuttuu sitten sähköksi. Ne myös pitävät kasvihuoneen tasaisessa lämpötilassa, koska ne ovat hyviä eristeitä. Tutkijat uskovat, että läpinäkyvät aurinkosähkökennot eivät vaikuta kasvien kasvuun paljoa, mikä tekisi niistä täydellisen käytettäväksi kasvihuoneissa. Ne antavat meille myös mahdollisuuden käyttää erilaisia teknologioita kestävän energian tuottamiseen. Kasvihuoneet voivat muuttua energianeutraaleiksi, kun ne estävät vain pienen määrän auringonvaloa, jolloin ne tuottavat yhtä paljon energiaa kuin kuluttavat. Mutta jos maanviljelijät haluavat tuottaa enemmän energiaa, he voivat vähentää läpi tulevan valon määrää vielä enemmän.
Läpinäkyvät aurinkopaneelit rajoittavat primääristen energialähteiden (öljyn ja maakaasun) käyttöä kasvihuoneen lämmittämiseen ja jäähdyttämiseen. Tämä pienentää kasvihuoneen energiajalanjälkeä. Koska energialähde on uusiutuva, hiilidioksiditonta sähköä voidaan valmistaa ilman, että se vaikuttaa sadon saantiin. Lue myös Kuinka kauan aurinkogeneraattorit kestävät?
Mitä ovat osittain läpinäkyvät aurinkopaneelit?
Saksalainen yritys Heliatek GmbH on tehnyt aurinkopaneelit, jotka ovat osittain kirkkaita tunnetaan myös nimellä Partally Transparent aurinkopaneelit. Nämä paneelit imevät 60 % saamastaan auringonvalosta. Perinteisen aurinkopaneelin hyötysuhde on 12 %, kun taas osittain läpinäkyvän aurinkopaneelin hyötysuhde on 7.2 %. Se osoittaa, että osittain läpinäkyvä paneeli ei ole yhtä tehokas kuin perinteinen. Lisäksi ensimmäinen menettää myös 40% sen läpi kulkevasta auringonvalosta. Osittain kirkkailla aurinkopaneeleilla on kuitenkin paljon liiketoimintapotentiaalia. Niitä voidaan käyttää toimistorakennuksissa, joissa on paljon lasia etelään, näissä yrityksissä paneeleilla voidaan vähentää sisään tulevan auringonvalon määrää. Katso myös Kestävän maiseman määrittely ja suunnittelu
Läpinäkyvien aurinkopaneelien valmistajat
Aurinkoteollisuuden tulevaisuus näyttää valoisalta, kun kehitetään selkeitä aurinkopaneeleja, joita voidaan käyttää myös ikkunoina ja sähkön tuottamiseen.
- Heliatek: Se on yksi johtavista yrityksistä orgaanisen aurinkokalvon alalla. Saksalainen yritys teki viime vuonna uuden ennätyksen läpinäkyvien aurinkokennojen tehokkuudessa. Uuden teknologiansa ansiosta aurinkokennot voivat olla jopa 40 % läpinäkyviä ja niiden hyötysuhde on yli 7 %.
- Kaikkialla oleva energia: Se on toinen yritys, joka johtaa tietä läpinäkyvien aurinkopaneelien alalla ja jonka kotipaikka on Yhdysvalloissa. Piilaakson yritys valmistaa aurinkokennoja, jotka ovat kirkkaita käyttämällä teknologiaa, jossa on näkymätön kalvo. Kaikkialla oleva energia uskoo, että sen teknologia voisi johtaa tulevaisuuteen, jossa matkapuhelimista ja tableteista ei lopu koskaan virta ja pilvenpiirtäjät voivat käyttää valtavia ikkunoita aurinkopaneeleina.
Läpinäkyvän aurinkopaneelin hinta
Läpinäkyvät aurinkopaneelit ovat uusi hype markkinoilla, ja on itsestään selvää, että haluat myös oppia näiden unenomaisten laitteiden hinnat. Hinnan suhteen
- PV (Photovoltaic glass) maksaa noin 50 dollaria neliömetriltä,
- kun taas tyypillinen aurinkopaneeli maksaa välillä 40 dollaria ja 110 dollaria neliömetriltä ja
- tyypillinen kaksinkertainen ikkuna maksaa välillä 24 dollaria ja 45 dollaria neliömetriltä, mukaan lukien materiaali- ja asennuskustannukset.
Mikä on läpinäkyvän aurinkopaneelin tehokkuus?
Läpinäkyvät aurinkopaneelit eivät absorboi näkyvää auringonvaloa, vaan ne absorboivat tiettyjä näkymättömiä valon aallonpituuksia, kuten ultraviolettivaloa. Näiden paneelien nykyinen tehokkuus on noin 1 %, mutta niiden arvioitu potentiaali on 5 %. Täysin läpinäkyvien ja osittain läpinäkyvien paneelien 5 %:n ja 7.2 %:n hyötysuhde on vielä pienempi verrattuna perinteisten aurinkopaneelien 15 %:n keskimääräiseen hyötysuhteeseen.
Mitä ovat puoliläpinäkyvät aurinkokennot?
Puoliläpinäkyvät aurinkokennot ovat eräänlainen tekniikka, jossa yhdistyvät näkyvän valon läpinäkyvyyden edut ja valon muuntaminen sähköksi. Yksi parhaista tavoista käyttää tällaisia teknologioita on sijoittaa ne energiatehokkaisiin rakennuksiin ikkunoihin ja kattoikkunoihin. Tällä hetkellä suurin osa rakennukseen integroitu aurinkosähkö (BIPV) käyttävät kiteisestä piistä valmistettuja moduuleja. Se, että pii on läpinäkymätöntä, avaa kuitenkin oven uusille aurinkosähköille, jotka voidaan tehdä todella puoliläpinäkyviksi. Tämän jälkeen tutustutaan läpinäkyviin aurinkopaneeleihin.
Mitä tarkoitat Windowsilla läpinäkyvillä aurinkopaneeleilla?
Näkymä aurinkoikkunoiden läpi näyttää tavallisilta lasi-ikkunoilta, mutta ne toimivat kuin läpinäkyvät aurinkopaneelit, jotka muuttavat auringon energian sähköksi. Toimistot, kodit ja itse asiassa koko kaupunki voisivat käyttää näitä ikkunoita ja tuottaa olennaisesti sähköä auringosta. MSU-tiimin mukaan aurinkoikkunat ja muut läpinäkyvät aurinkoteknologiat voisivat kattaa noin 40 % Yhdysvaltain energiantarpeesta. Katolla olevien aurinkopaneelien lisääminen voi nostaa tämän lähes 100 prosenttiin. Potentiaali on valtava, koska maailmassa on niin paljon lasia.
MSU:n tutkijat ovat varmoja siitä läpinäkyvä aurinkopaneeliteknologia voisi kattaa noin 40 % Yhdysvaltain vuotuisesta energiatarpeesta, ja ehkä jopa enemmän, kun ne yhdistetään katolla sijaitsevaan aurinkoenergiaan, koska nämä kaksi tekniikkaa toimivat hyvin yhdessä. Energian varastoinnin on silti parannettava, mutta MSU sanoo, että jos varastointitekniikka paranee, Yhdysvallat voisi täyttää kaikki sähköntarpeensa lähitulevaisuudessa.
Suositus: Blockchainissa sotkeutunut: Lohkoketju, yhteisöt ja uuden energiaparadigman globaalit vaikutukset
