كانت الادعاءات السابقة بشأن الألواح الشمسية الشفافة مضللة، لأن طبيعة المواد الشفافة تعني أن الضوء يجب أن يمر عبرها. وفي الواقع، فإن الخلايا الكهروضوئية الشفافة مستحيلة عمليا، لأن الألواح الشمسية تولد الطاقة عن طريق تحويل الفوتونات الممتصة إلى إلكترونات. لكي تكون المادة شفافة تمامًا، يجب أن ينتقل الضوء دون عوائق إلى العين وهو ما يعني ذلك يجب أن تمر الفوتونات عبر المادة بالكامل (دون أن يتم امتصاصها لتوليد الطاقة الشمسية).
مقاطع الفيديو الموصى بها
لذلك، لتحقيق أ حقا خلية شمسية شفافة، قام فريق ولاية ميشيغان بإنشاء هذا الشيء الذي يسمى الطاقة الشمسية المضيئة الشفافة المكثف (TLSC)، الذي يستخدم الأملاح العضوية لامتصاص الأطوال الموجية للضوء غير المرئية بالفعل عين الإنسان. إن الابتعاد عن التحديات الأساسية المتمثلة في إنشاء خلية كهروضوئية شفافة سمح للباحثين بتسخير قوة الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.
يُصدر TLSC توهجًا مضيءًا يحتوي على طول موجة محول من ضوء الأشعة تحت الحمراء وهو أيضًا غير مرئي للعين البشرية. المزيد من الخلايا الشمسية الكهروضوئية التقليدية (غير الشفافة) تؤطر لوحة المادة الرئيسية، وهذه الخلايا الشمسية هي التي تحول ضوء الأشعة تحت الحمراء المركز إلى كهرباء.
يمكن للإصدارات السابقة من الخلايا الشمسية شبه الشفافة التي تلقي الضوء في الظلال الملونة أن تحقق كفاءة تبلغ حوالي سبعة بالمائة، لكن ميشيغان من المتوقع أن يصل TLSC الخاص بالولاية إلى أعلى كفاءة بنسبة خمسة بالمائة مع إجراء المزيد من الاختبارات (حاليًا، تصل كفاءة النموذج الأولي إلى واحد فقط نسبه مئويه). في حين أن أرقام مثل سبعة وخمسة بالمائة تبدو منخفضة، فإن المنازل التي تتميز بنوافذ شمسية بالكامل أو يمكن للمباني التي تم إنشاؤها من المواد العضوية أن تضاعف تلك الكهرباء وتجعلها أكثر فائدة مستوى.
يعتقد الباحثون في فريق ولاية ميشيغان أن تقنية TLSC الخاصة بهم يمكن أن تمتد من التطبيقات الصناعية إلى استخدامات أكثر قابلية للإدارة مثل الأجهزة الاستهلاكية والأدوات المحمولة. يبدو أن أولوياتهم الرئيسية في مواصلة تطوير التكنولوجيا هي كفاءة الطاقة والحفاظ على الطاقة مستوى قابل للتطوير من القدرة على تحمل التكاليف، بحيث يمكن للطاقة الشمسية الاستمرار في النمو كلاعب رئيسي في مجال الطاقة المتجددة طاقة.
توصيات المحررين
- تسخير الظلام: السباق لحل أكبر مشكلة في الطاقة الشمسية
- يمكن للخلايا الشمسية شبه الشفافة أن تمد البيوت الزجاجية ذاتية الاستدامة في المستقبل بالطاقة
- من الممكن أن تعود زيبلين من جديد باستخدام منطاد لنقل البضائع يعمل بالطاقة الشمسية
- تريد حملة Cheesy Kickstarter توفير الطاقة الشمسية للطلاب في شرق إفريقيا
ترقية نمط حياتكتساعد الاتجاهات الرقمية القراء على متابعة عالم التكنولوجيا سريع الخطى من خلال أحدث الأخبار ومراجعات المنتجات الممتعة والمقالات الافتتاحية الثاقبة ونظرات خاطفة فريدة من نوعها.
