تولید انرژی از دیوارهای شیشه‌ای

پروسکایت‌ها مواد هیبریدی فوتوولتائیک آلی/غیرآلی هستند که تولید آنها ارزان قیمت و ساخت آنها راحت است؛ پروسکایت‌ها به تازگی بسیار مورد توجه قرار گرفته‌اند زیرا کارایی سلول‌های خورشیدی پروسکایتی در چند سال گذشته به سرعت به سطح فناوری‌های سیلیکونی رسیده است.

محققان به منظور بهره‌برداری از انرژی خورشیدی، در پی روش‌هایی برای ابداع سلول‌های خورشیدی نیمه‌شفاف یا شفاف به عنوان جایگزینی برای دیوارهای شیشه‌ای در ساختمان‌های مدرن هستند. اما چنین هدفی چالش آمیز است، زیرا شفافیت سلول‌های خورشیدی کارایی آنها را در جذب نور خورشید مورد نیاز برای تولید برق، کاهش میدهد. امروزه سلول‌های خورشیدی عادی از سیلیکون کریستال ساخته میشوند که شفاف کردن آنها دشوار است. اما برعکس، سلول‌های خورشیدی نیمه‌شفاف برای مثال از مواد ارگانیک یا حساس به رنگ ساخته میشوند که در مقایسه با سلول‌های پایه سیلیکون کریستالی، بازده قدرت تبدیل آنها نسبتا پایین است. اکنون محققان دانشگاه 'سونگ کیونکوان' کره با استفاده از پروسکایت سلول خورشیدی نیمه‌شفافی ابداع کرده‌اند که به اندازه زیادی کارآمد است و مانند یک آیینه حرارتی بسیار موثر عمل میکند. در واقع کلید دستیابی به سلول‌های خورشیدی نیمه کارآمد شفاف، ابداع یک الکترود شفاف برای لایه بالایی این سلول است که با مواد فعال نوری سازگار باشد. محققان کره‌ای یک الکترود بسیار شفاف (TTE) درست کردند که با سلول‌های خورشیدی پروسکایت به خوبی کار میکند. این سلول‌های خورشیدی نیمه‌شفاف ساخته شده از TTEs متوسط توان بازده تبدیل زیادی به اندازه 13.3 درصد نشان دادند به طوری که 85.5 درصد از نور مادون قرمز ورودی را منعکس کردند. محققان معتقدند که در صورت تولید انبوه سلول‌های خورشیدی نیمه‌شفاف پروسکایتی برای کاربردهای عملی، میتوان از آنها در پنجره‌های خورشیدی برای ساختمان‌ها و خودروها استفاده کرد. این پنجره‌ها نه تنها انرژی الکتریکی تولید میکنند بلکه مدیریت هوشمند گرما را در محیط‌های داخلی میسر میسازند که در نتیجه بهره‌برداری از انرژی خورشیدی را موثرتر و کاراتر میسازند.