В последните години Япония разработва ново поколение ултратънки слънчеви панели, които могат да бъдат достатъчно леки, гъвкави и дори частично прозрачни, за да се използват на места, където традиционните соларни панели трудно биха могли да бъдат монтирани.
Повечето слънчеви панели днес са направени от силиций. Те са сравнително тежки и твърди, което ограничава местата, на които могат да бъдат поставени.
Какво представляват ултратънките слънчеви панели?
Новото поколение панели се основава на материали, наречени перовскити. За разлика от традиционните силициеви панели, новите перовскитни панели използват много тънки светлочувствителни слоеве, които могат да бъдат стотици пъти по-тънки от милиметър. Това ги прави значително по-леки и гъвкави. За сравнение, човешкият косъм е десетки пъти по-дебел от активния слой, който произвежда електричество.
Подобно на традиционните соларни панели, и тук електричеството се произвежда от множество малки фотоелектрически елементи. Разликата е, че те са изградени от перовскитни материали вместо от силиций.
Някои експериментални варианти са толкова тънки, че могат да се огъват, без да губят способността си да произвеждат електричество.
Тези панели се произвеждат чрез нанасяне на тънки слоеве върху гъвкава основа. Това ги прави значително по-леки от конвенционалните соларни панели и позволява монтажа им върху повърхности, които не могат да издържат голямо натоварване.
Разработките с перовскитните материали започват преди повече от десетилетие, но през последните години ефективността им нараства изключително бързо. Днес някои лабораторни образци вече постигат резултати, сравними с тези на традиционните силициеви панели.
Защо Япония има интерес?
Япония е сред държавите, които инвестират най-активно в развитието на тази технология. Страната разполага с ограничени свободни площи за големи соларни паркове, а голяма част от населението живее в гъсто застроени градски райони.
Затова японските компании и научни институти работят върху решения, които да позволят производството на електроенергия директно от фасадите, прозорците и покривите на сградите. Целта е максимално използване на наличното градско пространство без необходимост от изграждане на нова инфраструктура.
Сгради, които сами произвеждат енергия
Едно от интересните приложения на тези панели е в градската среда. Частично прозрачните панели могат да бъдат интегрирани в прозорци или стъклени фасади. Така сградите ще могат да генерират електроенергия, без да се налага поставянето на големи панели върху покрива.
Това е особено важно за големите градове, където свободното пространство е ограничено. Вместо да се изграждат нови соларни паркове, част от необходимата енергия може да бъде произведена от вече съществуващите сгради.
Според експерти милиони квадратни метри фасади, прозорци и покриви могат да бъдат превърнати в източници на чиста енергия, ако технологията достигне масово приложение.
Все още има предизвикателства
Въпреки обещаващите резултати технологията все още не е готова напълно да замени традиционните соларни панели.
Един от основните проблеми е дълготрайността. Перовскитните материали са по-чувствителни към влага, високи температури и други външни условия. Учените работят върху решения, които да удължат живота на панелите и да ги направят достатъчно надеждни за десетилетия употреба.
Необходимо е също така производството да стане по-евтино и мащабно, за да може технологията да бъде достъпна за масовия пазар.
Ако разработките са успешни, следващите поколения сгради може да произвеждат значителна част от необходимата им енергия самостоятелно. Вместо слънчевите панели да бъдат монтирани само на покривите, те могат да бъдат интегрирани в прозорците, фасадите и други елементи на градската среда. Така почти всяка повърхност, която получава слънчева светлина, би могла да се превърне в малка електроцентрала.
Според специалистите подобни ултратънки соларни панели могат да се окажат една от следващите големи стъпки към свят, в който сградите не само консумират енергия, но и сами я произвеждат.
