Солнечная панель, также называемая фотоэлектрической панелью или модулем, — это устройство, которое собирает солнечный свет и преобразует его в электричество. Когда частицы света, называемые фотонами, попадают на тонкий слой кремния на поверхности солнечной панели, они выбивают электроны из атомов кремния. Этот фотоэлектрический (ФЭ) заряд создает постоянный ток, или DC, который улавливается проводкой в солнечных панелях. В этой статье вы узнаете все о прозрачных солнечных панелях. Эти панели — настоящее научное чудо, и они заслуживают признания широкой публики.
Что вы подразумеваете под прозрачными солнечными панелями?
Традиционные солнечные панели способны поглощать солнечный свет и преобразовывать фотоны (частицы солнечного света) в полезную энергию. С другой стороны, прозрачные солнечные панели могут преобразовывать такие материалы, как поверхности смартфонов, окна, стеклянные крыши офисов и т. д., и использовать их для выработки электроэнергии. Однако создание функциональных прозрачных солнечных панелей — задача непростая. Это сложно, потому что прозрачный материал таких панелей не способен поглощать свет, а если свет не поглощается, процесс выработки электроэнергии не происходит.
Что такое прозрачные солнечные элементы?
Представьте себе мир, где стекло наших окон, телефонов, люков автомобилей и стеклянных крыш офисных зданий можно было бы использовать для выработки электроэнергии. Благодаря прозрачным солнечным батареям, эта, казалось бы, несбыточная мечта становится реальностью. Прозрачные солнечные батареи способны превращать обычные продукты, такие как электронные устройства и окна, в генераторы энергии. Более того, они делают это, не меняя свой внешний вид и функциональность. Эти батареи поглощают только ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, в то время как видимый свет проходит сквозь них беспрепятственно. Именно поэтому наши глаза не замечают их присутствия в таких вещах, как прозрачные окна. Также смотрите статью «Солнечная энергия, хранение энергии и интеллектуальные сети преобразуют электроэнергетические компании».
Что такое прозрачные солнечные панели?
Прозрачные солнечные панели напоминают прозрачное стекло и пропускают свет, как обычные окна. Однако они изготовлены из особого вида солнечного стекла, которое сначала поглощает, а затем преобразует невидимый ультрафиолетовый и инфракрасный свет в экологически чистую энергию.
Что такое прозрачные солнцезащитные окна?
Прозрачное солнечное окно — это новая технология, которая собирает и использует световую энергию через окна или любую другую стеклянную поверхность, независимо от угла наклона. Это может стать важным шагом в расширении использования солнечной энергии в самых разных местах. Инженеры разработали множество способов создания прозрачных солнечных технологий. Однако большинство из них работают скорее как прозрачные солнечные концентраторы. Это означает, что они предназначены для поглощения определенных длин волн ультрафиолетового и инфракрасного света, невидимых невооруженным глазом, и преобразования их в энергию, которая может питать электронные устройства.
Эта технология также известна как «фотоэлектрическое стекло», и его прозрачность может варьироваться. В 2014 году исследователи из Мичиганского государственного университета (MSU) создали солнечный концентратор, который был совершенно прозрачным и мог превратить практически любое окно или стеклянный лист в фотоэлектрический элемент.
Использование прозрачных солнечных панелей в теплицах
Прозрачные солнечные панели, способные фильтровать различные длины волн света для получения солнечной энергии без вреда для роста и здоровья растений, могут использоваться для повышения эффективности теплиц. Из-за роста населения и более экстремальных погодных условий фермерам будущего, возможно, придется выращивать больше урожая в теплицах. По сравнению с открытым земледелием, теплицы могут производить до 100% больше продуктов питания с акра. Но им требуется огромное количество электроэнергии для поддержания стабильной температуры. Солнечная энергия — один из способов получения дешевой электроэнергии для теплиц . Но целесообразнее устанавливать солнечные панели на крышах зданий, чтобы получить от них максимальную отдачу от энергии.
Крыша — очень важное место для теплицы. Она должна иметь достаточно места для прохождения солнечного света, чтобы растения могли расти и поддерживать нужную температуру. С другой стороны, прозрачные солнечные панели пропускают большую часть света, необходимого растениям, и поглощают лишь небольшое количество света, которое затем преобразуется в электричество. Они также поддерживают постоянную температуру в теплице, поскольку являются хорошими изоляторами. Ученые считают, что прозрачные фотоэлектрические элементы не сильно повлияют на рост растений, что делает их идеальными для использования в теплицах. Они также дают нам возможность использовать различные технологии для производства устойчивой энергии. Блокируя только небольшое количество солнечного света, теплицы могут стать энергетически нейтральными, производя столько энергии, сколько потребляют. Но если фермеры хотят производить больше энергии, они могут еще больше сократить количество проходящего света.
Прозрачные солнечные панели ограничивают использование первичных источников энергии (нефти и природного газа) для отопления и охлаждения теплицы. Это снижает энергопотребление теплицы. Поскольку источник энергии является возобновляемым, можно производить безуглеродную электроэнергию без ущерба для урожайности. Также читайте: Сколько служат солнечные генераторы?
Что такое частично прозрачные солнечные панели?
Немецкая компания Heliatek GmbH разработала частично прозрачные солнечные панели, также известные как частично прозрачные солнечные панели. Эти панели поглощают 60% солнечного света. Эффективность обычной солнечной фотоэлектрической панели составляет 12%, тогда как эффективность частично прозрачной солнечной панели — 7.2%. Это показывает, что частично прозрачная панель менее эффективна, чем обычная. Более того, она также теряет 40% проходящего через неё солнечного света. Однако частично прозрачные солнечные панели обладают большим коммерческим потенциалом. Их можно использовать в офисных зданиях с большим количеством стекла, выходящего на юг, в таких зданиях панели могут использоваться для уменьшения количества попадающего солнечного света. Также см. «Определение и проектирование устойчивых ландшафтов».
Производители прозрачных солнечных панелей
С появлением прозрачных солнечных панелей, которые также можно использовать в качестве окон и вырабатывать электроэнергию, будущее солнечной энергетики выглядит многообещающим.
- Гелиатек: Это одна из ведущих компаний в области органической солнечной пленки. Немецкая компания установила новый рекорд эффективности прозрачных солнечных элементов в прошлом году. Благодаря ее новой технологии солнечные элементы могут быть прозрачными до 40% и иметь эффективность более 7%.
- Вездесущая энергия: Это еще одна компания, которая лидирует в бизнесе прозрачных солнечных панелей и базируется в Соединенных Штатах. Компания из Кремниевой долины производит солнечные элементы, которые прозрачны, используя технологию с невидимой пленкой. Вездесущая энергия считает, что ее технология может привести к будущему, в котором мобильные телефоны и планшеты никогда не разрядятся, а небоскребы смогут использовать свои огромные ряды окон в качестве солнечных панелей.
Цена прозрачной солнечной панели
Прозрачные солнечные панели — это новый ажиотаж на рынке, и, несомненно, вам также будет интересно узнать цену этих сказочных устройств. С точки зрения цены,
- PV (фотоэлектрическое стекло) стоит около 50 долларов за квадратный метр,
- в то время как типичная солнечная панель стоит от 40 и 110 долларов за квадратный метр и
- типичное двухкамерное окно стоит от 24 и 45 долларов за квадратный метр, включая стоимость материалов и монтажа.
Какова эффективность прозрачной солнечной панели?
Прозрачные солнечные панели не поглощают видимый солнечный свет, вместо этого они поглощают определенные невидимые длины волн света, такие как ультрафиолетовое излучение. Текущая эффективность таких панелей составляет около 1%, однако их потенциальный потенциал оценивается в 5%. Эффективность полностью и частично прозрачных панелей составляет 5% и 7.2% соответственно, что все еще меньше по сравнению со средней эффективностью обычных солнечных панелей, составляющей 15%.
Что такое полупрозрачные солнечные элементы?
Полупрозрачные солнечные элементы — это технология, сочетающая в себе преимущества прозрачности для видимого света и преобразования света в электричество. Один из лучших способов использования таких технологий — это установка их в энергоэффективных зданиях в качестве окон и световых люков. В настоящее время большинство интегрированных в здания фотоэлектрических систем (BIPV) используют модули из кристаллического кремния. Однако тот факт, что кремний непрозрачен, открывает возможности для использования новых фотоэлектрических элементов, которые могут быть действительно полупрозрачными. После этого давайте узнаем о прозрачных солнечных панелях.
Что вы подразумеваете под окнами с прозрачными солнечными панелями?
Прозрачные солнечные окна выглядят как обычные стеклянные окна, но функционируют как прозрачные солнечные панели, преобразующие солнечную энергию в электричество. Офисы, дома и, по сути, весь город могли бы использовать эти окна и в значительной степени получать электроэнергию от солнца. По данным команды из Университета штата Мичиган, солнечные окна и другие прозрачные солнечные технологии могли бы удовлетворить около 40% энергетических потребностей США. Добавление солнечных панелей на крышах могло бы увеличить этот показатель почти до 100%. Потенциал огромен, потому что в мире очень много стекла.
Исследователи из Университета штата Мичиган уверены, что технология прозрачных солнечных панелей может удовлетворить около 40% годовых потребностей США в энергии , а возможно, и больше, если ее сочетать с солнечными батареями на крышах, поскольку эти две технологии хорошо работают вместе. Тем не менее, технологии хранения энергии нуждаются в совершенствовании, но в Университете штата Мичиган утверждают, что если технологии хранения улучшатся, США смогут удовлетворить все свои потребности в электроэнергии в недалеком будущем.
Рекомендуется: Запутавшись в блокчейне: блокчейн, сообщества и глобальные последствия новой энергетической парадигмы.
