Panel słoneczny, który jest również nazywany panel lub moduł fotowoltaiczny, to urządzenie, które zbiera światło słoneczne i zamienia je w energię elektryczną. Kiedy cząsteczki światła zwane fotonami uderzają w cienką warstwę krzemu na górze panelu słonecznego, wybijają elektrony z atomów krzemu. Ten ładunek fotowoltaiczny (PV) wytwarza prąd stały, lub DC, który jest wychwytywany przez okablowanie w panelach słonecznych. W tym artykule dowiesz się wszystkiego o przezroczystych panelach słonecznych lub przejrzystych panelach słonecznych. Te panele są cudem nauki i wymagają uznania ze strony szerszej publiczności.
Co masz na myśli pisząc o przezroczystych panelach słonecznych?
Konwencjonalne panele słoneczne mają zdolność pochłaniania światła słonecznego, a następnie przekształcania fotonów (cząstek światła słonecznego) w użyteczną energię. Z drugiej strony przezroczyste panele słoneczne mają zdolność przekształć takie rzeczy jak powierzchnia smartfonów, okna, szklany dach swojego biura, itd. i używać ich do generowania elektryczności. Ale nie jest łatwo zrobić funkcjonalne przezroczyste panele słoneczne. Jest to trudne, ponieważ przezroczysty materiał tych paneli nie ma zdolności pochłaniania światła, a jeśli światło nie zostanie pochłonięte, proces generowania elektryczności nie będzie miał miejsca.
Czym są przezroczyste ogniwa słoneczne?
Wyobraź sobie świat, w którym szkło w naszych oknach, telefonach, szyberdachach samochodowych i szklanych dachach budynków biurowych można by wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej. Dzięki przezroczystym ogniwom słonecznym to, co brzmi jak nierealne marzenie, staje się coraz bliższe realizacji. Przezroczyste ogniwa słoneczne mają zdolność przekształcać codzienne produkty, takie jak urządzenia elektroniczne i okna, w generatory prądu. Co więcej, robią to bez zmiany swojego wyglądu lub ogólnego funkcjonowania. Komórki te pochłaniają tylko światło ultrafioletowe i podczerwone, podczas gdy widzialne przechodzi przez nie bez przeszkód. To jest powód, dla którego nasze oczy nie dostrzegają ich obecności w takich rzeczach jak przezroczyste okna. Zobacz także Energia słoneczna, magazynowanie i inteligentna sieć przekształcają przedsiębiorstwa energetyczne
Czym są przezroczyste panele słoneczne?
Przezroczyste panele słoneczne przypominają przezroczyste szkło i przepuszczają światło jak zwykłe okna. Są jednak zbudowane ze specjalnego rodzaju szkła słonecznego, które najpierw pochłania, a następnie przekształca niewidzialne Światło ultrafioletowe i podczerwone w zrównoważoną energię.
Czym są przezroczyste okna solarne?
Przezroczyste okno solarne to nowa technologia, która zbiera i wykorzystuje energię świetlną przez okna lub jakiejkolwiek innej powierzchni szklanej, bez względu na kąt, pod jakim jest umieszczona. Może to mieć duże znaczenie w kontekście uczynienia energii słonecznej bardziej użyteczną w większej liczbie miejsc. Inżynierowie wymyślili wiele sposobów na stworzenie przezroczystej technologii słonecznej. Większość z nich działa jednak bardziej jak przezroczysty koncentrator słoneczny. Oznacza to, że są one wykonane tak, aby pochłaniać określone długości fal światła ultrafioletowego i podczerwonego, których nie widać gołym okiem, i zamieniać je w energię, która może zasilać elektronikę.
Technologia ta jest również znana jako „szkło fotowoltaiczne” i może być wykonana w taki sposób, aby jej przejrzystość była zmienna. W 2014 r. naukowcy z Michigan State University (MSU) zbudował całkowicie przezroczysty koncentrator słoneczny, który mógł zamienić niemal każde okno lub taflę szkła w ogniwo fotowoltaiczne.
Zastosowanie przezroczystych paneli słonecznych w szklarniach
Przezroczyste panele słoneczne, które mogą filtrować różne długości fal światła, aby wytwarzać energię słoneczną bez szkody dla wzrostu lub zdrowia roślin, mogą być używane do usprawnienia pracy szklarni. Ze względu na rosnącą populację i bardziej ekstremalne warunki pogodowe rolnicy przyszłości mogą musieć uprawiać więcej roślin w szklarniach. W porównaniu z uprawą na otwartym polu, szklarnie mogą wyprodukować do 100% więcej żywności na akr. Ale potrzebują ogromnej ilości energii elektrycznej, aby utrzymać stabilną temperaturę. Energia słoneczna to jeden ze sposobów, w jaki szklarnia może uzyskać tanią energię elektryczną. Ale ma sens umieszczać panele słoneczne na dachach budynków, aby uzyskać z nich jak najwięcej energii.
Dach jest bardzo ważnym miejscem dla szklarni. Musi mieć wystarczająco dużo miejsca, aby mogło przez niego przechodzić światło słoneczne, aby rośliny mogły rosnąć i aby mogła powstać odpowiednia temperatura. Z drugiej strony, przezroczyste panele słoneczne przepuszczają większość światła, którego potrzebują rośliny, i pobierają tylko niewielką ilość światła, które następnie zamieniane jest na energię elektryczną. Utrzymują również stałą temperaturę w szklarni, ponieważ są dobrymi izolatorami. Naukowcy uważają, że przezroczyste ogniwa fotowoltaiczne nie wpłyną zbytnio na wzrost roślin, co czyni je idealnymi do stosowania w szklarniach. Dają nam również szansę na wykorzystanie różnych technologii w celu wytwarzania zrównoważonej energii. Blokując tylko niewielką ilość światła słonecznego, szklarnie mogą stać się neutralne energetycznie, wytwarzając tyle samo energii, ile zużywają. Ale jeśli rolnicy chcą wytwarzać więcej energii, mogą jeszcze bardziej zmniejszyć ilość światła, które przez nią przechodzi.
Przezroczyste panele słoneczne ograniczają wykorzystanie pierwotnych źródeł energii (ropy naftowej i gazu ziemnego) do ogrzewania i chłodzenia szklarni. To zmniejsza ślad energetyczny szklarni. Ponieważ źródło energii jest odnawialne, można wytwarzać energię elektryczną bezemisyjną bez wpływu na plony. Przeczytaj także Jak długo działają generatory słoneczne?
Czym są częściowo przezroczyste panele słoneczne?
Niemiecka firma Heliatek GmbH poczyniła panele słoneczne, które są częściowo przezroczyste znane również jako częściowo przezroczyste panele słoneczne. Te panele pochłaniają 60% światła słonecznego, które otrzymują. Sprawność konwencjonalnego panelu fotowoltaicznego wynosi 12%, podczas gdy sprawność częściowo przezroczystego panelu słonecznego wynosi 7.2%. Pokazuje to, że częściowo przezroczysty panel nie jest tak wydajny jak konwencjonalny. Ponadto, ten pierwszy traci również 40% światła słonecznego przechodzącego przez niego. Jednak częściowo przezroczyste panele słoneczne mają duży potencjał biznesowy. Mogą być stosowane w budynkach biurowych z dużą ilością szkła zwróconych na południe, w tych firmach panele mogą być używane do ograniczania ilości światła słonecznego, które wpada do środka. Zobacz także Definiowanie i projektowanie zrównoważonych krajobrazów
Producenci przezroczystych paneli słonecznych
Dzięki opracowaniu przezroczystych paneli słonecznych, które mogą służyć również jako okna i wytwarzać energię elektryczną, przyszłość branży solarnej wygląda obiecująco.
- Heliatek: Jest to jedna z czołowych firm w dziedzinie organicznych folii solarnych. Niemiecka firma ustanowiła nowy rekord wydajności przezroczystych ogniw słonecznych w zeszłym roku. Dzięki nowej technologii ogniwa słoneczne mogą być do 40% przezroczyste i mieć wydajność ponad 7%.
- Wszechobecna Energia:To kolejna firma, która jest liderem w branży przezroczystych paneli słonecznych i ma siedzibę w Stanach Zjednoczonych. Firma z Doliny Krzemowej produkuje ogniwa słoneczne, które są przezroczyste, wykorzystując technologię z niewidoczną folią. Wszechobecna Energia uważa, że jej technologia może doprowadzić do przyszłości, w której telefony komórkowe i tablety nigdy nie będą miały energii, a ogromne rzędy okien wieżowców będą mogły służyć jako panele słoneczne.
Cena przezroczystego panelu słonecznego
Przezroczyste panele słoneczne to nowy hit na rynku i jest pewne, że będziesz chciał poznać cenę tych wymarzonych urządzeń. Jeśli chodzi o cenę,
- Koszt PV (szkła fotowoltaicznego) wynosi około 50 dolarów za metr kwadratowy,
- podczas gdy typowy panel słoneczny kosztuje od 40 i 110 dolarów za metr kwadratowy oraz
- Typowe okno z podwójną szybą kosztuje od 24 i 45 dolarów za metr kwadratowy, wliczając w to koszty materiałów i montażu.
Czym jest transparentna efektywność paneli słonecznych?
Przezroczyste panele słoneczne nie pochłaniają widzialnego światła słonecznego, zamiast tego pochłaniają określone niewidzialne długości fal światła, takie jak światło ultrafioletowe. Obecna wydajność tych paneli wynosi około 1%, jednak szacuje się, że ich potencjał wynosi 5%. Sprawność paneli całkowicie i częściowo przezroczystych na poziomie odpowiednio 5% i 7.2% jest nadal niższa w porównaniu ze średnią sprawnością konwencjonalnych paneli słonecznych na poziomie 15%.
Czym są półprzezroczyste ogniwa słoneczne?
Półprzezroczyste ogniwa słoneczne to rodzaj technologii, która łączy zalety bycia przezroczystymi dla światła widzialnego i przekształcania światła w energię elektryczną. Jednym z najlepszych sposobów wykorzystania tego rodzaju technologii jest umieszczenie ich w energooszczędnych budynkach jako okien i świetlików. W tej chwili większość fotowoltaika zintegrowana z budynkiem (BIPV) wykorzystują moduły wykonane z krystalicznego krzemu. Jednak fakt, że krzem jest nieprzezroczysty, otwiera drzwi do wykorzystania nowych ogniw fotowoltaicznych, które mogą być naprawdę półprzezroczyste. Następnie dowiedzmy się więcej o przezroczystych panelach słonecznych.
Co masz na myśli pisząc o oknach z przezroczystymi panelami słonecznymi?
Przezroczyste okna przeciwsłoneczne wyglądają jak zwykłe okna szklane, ale Działają jak przezroczyste panele słoneczne, które zamieniają energię słoneczną na energię elektryczną. Biura, domy, a właściwie całe miasto mogłyby korzystać z tych okien i w znacznym stopniu generować energię elektryczną ze słońca. Według zespołu MSU okna solarne i inne transparentne technologie solarne mogłyby zaspokoić około 40% zapotrzebowania USA na energię. Dodanie paneli słonecznych na dachu mogłoby zwiększyć to do prawie 100%. Potencjał jest ogromny, ponieważ na świecie jest tak dużo szkła.
Naukowcy z MSU są pewni, że Technologia przezroczystych paneli słonecznych mogłaby pokryć około 40% rocznego zapotrzebowania USA na energię, a może nawet więcej w połączeniu z panelami słonecznymi na dachach, ponieważ te dwie technologie dobrze ze sobą współpracują. Nadal magazynowanie energii musi się poprawić, ale MSU twierdzi, że jeśli technologia magazynowania się poprawi, Stany Zjednoczone mogłyby zaspokoić wszystkie swoje potrzeby w zakresie energii elektrycznej w niedalekiej przyszłości.
Polecamy: Uwikłani w Blockchain: Blockchain, społeczności i globalne implikacje nowego paradygmatu energetycznego
