การปฏิวัติพลังงานแสงอาทิตย์: เซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใส

ตั้งแต่ปี 2011 และมีการปรากฏตัวทางสื่อของ ไวซิปส์เราได้เห็นวิธีการแล้ว เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใส ได้เริ่มเปลี่ยนภูมิทัศน์ของพลังงานแสงอาทิตย์ เทคโนโลยีนี้ซึ่งเริ่มแรกได้รับการพัฒนาสำหรับแอปพลิเคชันบนอุปกรณ์เคลื่อนที่ และได้พัฒนาไปสู่อนาคตด้วยแอปพลิเคชันเพิ่มเติมที่ขยายไปถึงกระจกอาคาร ยานพาหนะ และแม้แต่โครงสร้างพื้นฐานสาธารณะ

เทคโนโลยีหลักของเซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใส

บริษัท SunPartner Technologies ของฝรั่งเศสได้ก้าวแรกในด้านนี้ด้วยการแนะนำ ไวซิปส์ (สิ่งที่คุณเห็นคือพื้นผิวไฟฟ้าโซลาร์เซลล์) ในปี พ.ศ. 2011 นวัตกรรมเซลล์แสงอาทิตย์นี้ผลิตขึ้นในขนาดบาง ฟิล์มเซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใสโดยมีฐานเป็นพลาสติกและสารประกอบอินทรีย์

El ฟิล์มไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ในตอนแรกมันสามารถดูดซับส่วนหนึ่งของสเปกตรัมอินฟราเรดและอัลตราไวโอเลต นอกเหนือจากส่วนเล็กๆ ของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ ซึ่งให้ผลตอบแทน 7% ถึง 9% อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้ทำให้ความโปร่งใสของวัสดุลดลงถึง 70% เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ในปี 2015 SunPartner ได้ปรับปรุงเทคโนโลยีโดยบรรลุความโปร่งใส 90% แม้ว่าจะมีต้นทุนในการลดประสิทธิภาพการใช้พลังงานลงระหว่าง 2% ถึง 3% ก็ตาม

เทคโนโลยีอื่นๆ ในภาคนี้ ได้แก่ เซลล์แสงอาทิตย์ออกไซด์ที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าแบบอินทรีย์และโปร่งใส ซึ่งช่วยให้แสงผ่านได้ในขณะที่แปลงรังสีจากแสงอาทิตย์เป็นพลังงานไฟฟ้า สิ่งเหล่านี้เป็นรุ่นใหม่กว่าและช่วยให้สามารถดัดแปลงได้หลากหลายมากขึ้น เช่น การเคลือบทางสถาปัตยกรรมและหน้าต่างไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ ในวิวัฒนาการนี้ ประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุง แต่ความท้าทายด้านประสิทธิภาพยังคงมีอยู่

ข้อดีของโซลาร์เซลล์แบบใส

ลา เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใส เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการรวมเข้ากับหลายแอปพลิเคชันเนื่องจากมีข้อดีดังต่อไปนี้:

• บูรณาการอย่างราบรื่น: เซลล์เหล่านี้สามารถวางบนหน้าต่าง ด้านหน้าอาคาร และอุปกรณ์เคลื่อนที่ได้โดยไม่กระทบต่อความสวยงาม
• มีความยืดหยุ่น: ความยืดหยุ่นของแผงเหล่านี้ทำให้สามารถนำไปใช้งานในรูปทรงและวัสดุที่หลากหลาย
• แอปพลิเคชั่นหลายตัว: ตั้งแต่การใช้งานในโครงสร้างพื้นฐานไปจนถึงเทคโนโลยีเคลื่อนที่ ที่จอดรถ หรือแม้แต่โรงเรือนและสระว่ายน้ำ

ข้อเสียของเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใส

• เซลล์ยังคงประสิทธิภาพไม่สูงในแง่ของประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นข้อเสียเปรียบเมื่อเทียบกับแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิม
• ต้นทุนยังคงสูง แม้ว่าแนวโน้มจะลดลงเนื่องจากการพัฒนาทางเทคโนโลยียังคงดำเนินต่อไป
• ความโปร่งใสอยู่ระหว่าง 70% ถึง 90% ซึ่งส่งผลต่อความสวยงามเล็กน้อยในบางกรณี

วิวัฒนาการไปสู่หน้าต่างแสงอาทิตย์

En 2014, มหาวิทยาลัยมิชิแกน พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์ที่โปร่งใสอย่างสมบูรณ์ด้วยสิ่งนี้ โพลีเมอร์อินทรีย์- แตกต่างจากเซลล์ก่อนหน้านี้ เซลล์นี้ดูดซับเฉพาะรังสีอินฟราเรดเท่านั้น ทำให้มีความโปร่งใสเกือบสมบูรณ์เหมือนกับกระจก เซลล์นี้ยังมีประสิทธิภาพต่ำเพียง 1% แต่นักวิจัยหวังว่าจะเพิ่มเป็น 5%

หน้าต่างแสงอาทิตย์เหล่านี้สามารถรวมเข้ากับอาคารและเป็นแหล่งพลังงานสะอาดที่สำคัญ โดยไม่ส่งผลกระทบต่อความสวยงามทางสถาปัตยกรรม การรวมหน้าต่างแสงอาทิตย์ไว้ในตึกระฟ้าหรือยานพาหนะไฟฟ้าดูเหมือนจะเป็นก้าวสำคัญต่อไปในเทคโนโลยีนี้

หลักการทำงาน

เซลล์แสงอาทิตย์ชนิดใส พวกมันทำงานในลักษณะเดียวกันกับแบบดั้งเดิม แต่แทนที่จะจับแสงที่มองเห็นได้ทั้งหมด กลับมุ่งเน้นไปที่การดูดซับแสงอัลตราไวโอเลตและอินฟราเรด เขา พอลิเมอร์อินทรีย์ ในเซลล์จะแปลงแสงนี้เป็นพลังงาน ในขณะที่แสงส่วนที่เหลือผ่านวัสดุ โดยคงความโปร่งใสไว้

เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพ บางรุ่นได้รวมเข้าด้วยกัน เซลล์สองหน้าซึ่งจับแสงจากทั้งสองด้านของแผง ช่วยให้หน้าต่างแสงอาทิตย์ดึงพลังงานไม่เพียงแต่จากแสงแดดโดยตรง แต่ยังมาจากแสงที่สะท้อนจากสภาพแวดล้อมโดยรอบด้วย เช่น จากอาคารใกล้เคียง

ศักยภาพในอนาคตของเซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใส

การพัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใสยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น แต่มีการสำรวจการใช้งานหลายอย่างแล้ว แอปพลิเคชันที่เป็นไปได้. เหล่านี้รวมถึง:

• หน้าต่างแสงอาทิตย์: การใช้งานในอาคารขนาดใหญ่มีส่วนช่วยอย่างมากในการผลิตพลังงานในเขตเมือง โดยไม่จำเป็นต้องใช้พื้นที่เพิ่มเติม
• อุปกรณ์มือถือ: อยู่ระหว่างดำเนินการบูรณาการแผงโซลาร์เซลล์แบบโปร่งใสเข้ากับหน้าจอสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ต ซึ่งจะช่วยให้อุปกรณ์สามารถชาร์จใหม่ได้ด้วยแสงธรรมชาติ
• รถยนต์ไฟฟ้า: กระจกบังแดดสามารถช่วยชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า ลดความจำเป็นในการชาร์จบ่อยครั้ง

อุตสาหกรรมยังกำลังทดลองทางเลือกต่างๆ ในการผลิตพลังงานด้วย กระเบื้องหลังคาพลังงานแสงอาทิตย์และม่านไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ซึ่งจะเสนออีกวิธีหนึ่งในการขยายการผลิตพลังงานสะอาดในเมืองต่างๆ

เซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใสถือเป็นหนึ่งในนวัตกรรมที่น่าตื่นเต้นที่สุดในสาขาพลังงานแสงอาทิตย์ แม้ว่ายังคงมีความท้าทายด้านเทคนิคอยู่บ้าง เช่น ประสิทธิภาพต่ำและต้นทุนสูง แต่การใช้งานที่เป็นไปได้นั้นมีมากมายนับไม่ถ้วน

นับตั้งแต่ก่อตั้งบริษัทใน หน้าต่างแสงอาทิตย์ ด้วยการผสานรวมกับอุปกรณ์เคลื่อนที่ เซลล์เหล่านี้สามารถปฏิวัติวิธีการจับพลังงานแสงอาทิตย์ของเราได้ กุญแจสำคัญคือการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงานอย่างต่อเนื่องและลดต้นทุนเพื่อให้เข้าถึงได้มากขึ้นในตลาด