پنل های خورشیدی شفاف بیش از حد خوب به نظر می رسند که واقعی باشند. آنها پتانسیل این را دارند که در یک لحظه شهرها را از مصرف کنندگان اصلی انرژی به تامین کنندگان انرژی تغییر دهند و می توانند همزمان با حفاظت از زمین های کشاورزی و زیستگاه های طبیعی، عصر جدیدی از انقلاب انرژی پاک را آغاز کنند.
و از آنجایی که جهان به سمت آینده ای با کربن کم تلاش می کند تا بدترین اثرات تغییرات آب و هوایی را مهار کند، انرژی خورشیدی بدون شک باید یکی از قوی ترین متحدان ما باشد. اما فناوری های خورشیدی شفاف چقدر قابل دوام هستند؟ آیا واقعاً میتوانیم از پنجرههای دفاتر، خانهها، سانروف ماشینها یا حتی گوشیهای هوشمند برق تولید کنیم؟
“انرژی خورشیدی شفاف” چیست؟
خورشیدی شفاف یک فناوری پیشرفته است که انرژی نور را از پنجره ها یا هر سطح شیشه ای بدون توجه به زاویه جمع آوری و استفاده می کند. این پتانسیل را دارد که از نظر گسترش دامنه انرژی خورشیدی، بازی را تغییر دهد.
از نظر مهندسی، محققان چندین ابزار برای فناوری خورشیدی شفاف ایجاد کردهاند. با این حال، به طور کلی، اکثر آنها بیشتر به عنوان یک متمرکز کننده خورشیدی شفاف عمل می کنند. به این معنی که آنها ساخته شده اند تا طول موج های خاص UV و نور مادون قرمز را که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند را جذب کنند و آنها را به انرژی با قابلیت تامین انرژی الکترونیک تبدیل کنند.
این فناوری شیشه فتوولتاییک نیز نامیده می شود و برای ارائه سطح وسیعی از شفافیت ساخته شده است. در سال ۲۰۱۴، محققان دانشگاه ایالتی میشیگان (MSU) اولین متمرکز کننده خورشیدی کاملاً شفاف را توسعه دادند که می تواند تقریباً هر صفحه یا پنجره شیشه ای را به یک سلول PV تبدیل کند.
و تا سال ۲۰۲۰، دانشمندان در ایالات متحده و اروپا به شفافیت ۱۰۰ درصدی برای شیشه های خورشیدی دست یافته اند و ما را یک گام به هدف آینده ای پایدار که بر شبکه صنعت سوخت های فسیلی متکی نیست، نزدیک تر می کند.
مزایای آن چیست؟
پنل های خورشیدی شفاف بسیار مهم هستند، زیرا در جامعه مدرن، شیشه عملا در همه جا وجود دارد. از صفحه نمایش گوشی شما گرفته تا آسمان خراش ها، تخمین زده می شود که ۵ تا ۷ میلیارد متر مربع سطح شیشه ای در ایالات متحده وجود دارد. تصور کنید که اگر بتوانیم از آن قدرت استفاده کنیم، مقدار زیادی برق تولید می شود.
با در نظر گرفتن این موضوع، همچنین باید توجه داشت که پنل های خورشیدی معمولی به یک منطقه راهاندازی گسترده و همچنین هزینه اولیه قابل توجهی نیاز دارند. به دلیل این محدودیت ها، اجرای آنها در مکان های شهری دشوار است. از سوی دیگر، پنلهای خورشیدی شفاف را میتوان در این مناطق پیادهسازی کرد که راه را برای ساختمانهای با انرژی خالص صفر هموار میکند و به شهرها در دستیابی اهداف اقلیمی و سایر اهداف کمک میکند.
آینده پنجره های با تکنولوژی بالا
فناوریهای خورشیدی شفاف در حال حاضر در سراسر جهان ظاهر میشوند. برای مثال، طراحی مدرسه بینالمللی کپنهاگ از ۱۲۰۰۰ پنل خورشیدی رنگدار اما شفاف در سرتاسر ساختمان استفاده میکند که سالانه ۲۰۰ مگاوات ساعت انرژی تولید میکند. ظاهراً بیش از نیمی از انرژی مصرفی ساختمان است.
در نمونه دیگری که در سال گذشته اتفاق افتاد، ساختمان علوم زیست پزشکی و فیزیکی در محوطه دانشگاه ایالتی میشیگان با نصب پانلهای شیشهای شفاف خورشیدی به مساحت ۱۰۰ فوت مربع که در بالای ورودی ساختمان قرار داشت، ارتقا یافت. آنها برق کافی برای روشنایی در راهرو ها تولید خواهند کرد.
با این حال، موانعی بر سر راه وجود دارد. قبل از اینکه بتوان این فناوری را افزایش داد، دانشمندان باید کارایی آن را افزایش دهند. زیرا یک مبادله کارایی/شفافیت وجود دارد. هر چه پنل شفافتر باشد، کارایی آن کمتر است. به همین دلیل است که انتظار نمیرود پنلهای شفاف از پنل های خورشیدی استانداردی که ما به آنها عادت کردهایم فراتر یا جایگزین شوند. در هر صورت، این فناوری به طور بالقوه می تواند به بشریت کمک کند تا سریعتر به آینده ای واقعا پایدار و سبزتر برسد.