Efisiensi jendela sebagian transparan dengan panel surya melebihi 11%

Laboratorium Energi Terbarukan Nasional ( NREL ) telah lama bekerja untuk membuat prototipe jendela kaca yang berperan sebagai panel surya. Jendela seperti itu memiliki tujuan ganda. Pertama, mereka mengurangi suhu ruangan, karena tingkat transparansi dapat diubah. Kedua, mereka menghasilkan listrik. Dan semakin rendah transparansi gelas seperti itu, semakin banyak energi yang dihasilkan oleh jendela tersebut. Sekarang efisiensi "solar windows" adalah 11,3%. Sel surya terbuat dari bahan favorit banyak laboratorium - perovskite.

Pembuat jendela menghitung bahwa jendela mereka memungkinkan perusahaan yang bangunannya dilengkapi dengan hal baru untuk menghemat pendinginan. Ngomong-ngomong, biasanya untuk kebutuhan ventilasi, pendinginan atau pemanasan, dibutuhkan sekitar 80% dari anggaran yang dialokasikan untuk biaya energi. Jika Anda menggunakan pengembangan ini, Anda dapat mengurangi biaya secara signifikan (meskipun pengembang belum menghitung berapa).

Ketika diterangi, pemanasan fototermal mengaktifkan lapisan penyerap, yang terdiri dari senyawa kompleks - perovskit-metilamin halida, dari keadaan transparan (68% transmitansi tampak) ke keadaan “warna fotovoltaik” yang menyerap (melewati kurang dari 3% radiasi yang terlihat) karena disosiasi metilamin. Setelah pendinginan, kompleks metilamin dipulihkan, mengembalikan lapisan penyerap ke kondisi transparan, di mana perangkat bertindak seperti jendela normal yang memungkinkan cahaya tampak melewatinya. "

Para spesialis yang terlibat dalam proyek ini mempelajari secara rinci alasan penurunan efisiensi jendela setelah siklus pertama. Secara umum, setelah selesai, sistem mereka akan mampu menahan sekitar 50.000 siklus. Photocell standar, sebuah panel yang mampu bekerja selama 25 tahun, adalah sekitar 9.000 siklus.

Juara di antara jendela yang dibuat oleh tim adalah sistem yang mampu bekerja dengan efisiensi 11,3%. Hasil rata-rata lima jendela adalah 10,3%, yang juga sangat bagus. Baru-baru ini, sebuah studi dilakukan di Amerika Serikat, yang penulis percaya bahwa dalam beberapa tahun ke depan sekitar 40% listrik di Amerika Serikat akan dihasilkan dengan menggunakan sistem jendela jenis ini atau struktur serupa. Pada saat yang sama, estimasi efisiensi sistem disediakan pada level 5%. Untuk ini, perlu bahwa 464 515 m ² kacamata "pintar".


Dalam gambar d. terlihat jelas bagaimana kaca pintar menghasilkan lebih banyak energi ketika keadaan berubah dari transparan menjadi buram. Benar, kinerja maksimum kaca hanya relevan selama siklus pertama. Kemudian kinerja sistem turun

Secara umum, teknologinya sendiri terlihat cukup menjanjikan. Tetapi ada beberapa hal kecil yang bisa disebut kritis. Misalnya, transparansi jendela "surya" tidak dapat (belum) diatur. Mungkin para pengembang akan menambahkan fitur ini sedikit kemudian, tetapi sejauh ini semuanya berjalan sesuai dengan prinsip berikut: semakin terang bagian luar, semakin gelap bagian dalam. Ya, listrik dihasilkan, tetapi apakah ini akan membuat lebih mudah bagi orang yang bekerja di kantor yang ditutup oleh jendela seperti itu?

Kemungkinan besar tidak. Di sisi lain, orang dapat membayangkan bahwa kacamata semacam itu tidak dipasang secara berurutan, tetapi dengan interval tertentu, untuk memberikan tingkat pencahayaan tertentu di dalamnya. Atau mereka menutupi lantai dengan kacamata seperti itu di mana orang tidak terus-menerus. Dalam hal ini, Anda dapat melakukannya tanpa penyesuaian.

Omong-omong, ada juga panel surya yang sepenuhnya transparan . Itu dibuat oleh para peneliti dari Michigan State University. Bahannya terlihat seperti kaca, benar-benar transparan, tetapi dapat menghasilkan energi. Tentu saja, tidak dengan efisiensi tinggi seperti "jendela pintar" yang dijelaskan di atas, tetapi tetap saja. Bahan ini menggunakan teknologi "konsentrator surya" ketika garam organik yang terkandung di dalamnya menyerap radiasi tak terlihat (ultraviolet dan inframerah). Di dalam panel, radiasi ini masuk ke rentang inframerah. Kemudian radiasi, yang dipantulkan dari bidang panel di dalamnya, menembus hingga ke tepinya. Fotosel biasa sudah terpasang di sana, yang menyerap cahaya, melepaskan energi.

Sayangnya, efisiensi dalam hal ini hanya 1%, meskipun pengembang percaya bahwa itu dapat ditingkatkan menjadi 5%. Dengan panel surya modern, efisiensi mencapai 25%, dalam kondisi laboratorium, semua 50% juga diamati. Tapi 1% juga bagus, terutama jika Anda memasang kacamata seperti itu di daerah dengan tingkat insolasi tertinggi.