از پنجره هم برق میگیرند!
امروزه ساختمانهای نوین تلاش میكنند هر چه بیشتر از روشهای سبز و دوستدار محیطزیست برای تأمین انرژی موردنیازشان استفاده كنند. علت مجهز كردن ساختمانها به صفحههای خورشیدی برای تولید برق تجدیدپذیر بسیار متداول شده است. نصب صفحههای خورشیدی فضا میگیرد و محدودیتهایی ایجاد میكند. در بیشتر موارد این صفحهها روی بام ساختمانها نصب میشوند اما سطح وسیعی از نمای ساختمانهای نوین را پنجرهها و شیشهها تشكیل میدهند و ساخت پنجرههایی كه بتوان از شیشه آنها برق گرفت بسیار جالبتوجه خواهد بود؛ زیرا باعث صرفهجویی در فضا میشود. برای چنین كاری باید صفحههای خورشیدی شفاف ساخته شوند تا علاوه بر تولید برق امكان استفاده به صورت پنجره را داشته باشند. به تازگی پژوهشگرانی از كره جنوبی راهكاری ابتكاری، ارزان و كارآمد برای شفاف كردن صفحههای خورشیدی یافتهاند.
صفحههای خورشیدی متداول از سیلسیوم بلوری ساخته میشود كه مات است و نور از آن عبور نمیكند. شفافكردن این صفحهها از چالشهای حوزه انرژی خورشیدی بوده است. پیشتر روشهایی برای این كار ارائه شده بود اما صفحههای خورشیدی شفاف تولیدشده با آن فناوریها بازدهی بسیار كمتری نسبت به نمونههای غیرشفاف دارند و همچنین كاملا بیرنگ نیستند بلكه رنگی مایل به قرمز دارند. صفحههای خورشیدی مرغوب مات در بازار دارای بازدهی 20 درصد هستند؛ یعنی یكپنجم انرژی نور خورشیدی را كه به آنها میتابد به انرژی الكتریكی تبدیل میكنند. اما بیشتر فناوریهای پیشین تولید صفحههای خورشیدی شفاف بازده زیر 8 درصد دارند. بازدهی بهترین صفحههای خورشیدی شفاف كنونی تولیدشده به 12 درصد میرسد.
با روش جدیدی كه محققان یافتهاند میتوان صفحههای خورشیدی شفاف با بازدهی بالا و همچنین كاملا بیرنگ تولید كرد. برای این كار سوراخهای بسیار كوچكی با قطر 100 میكرومتر (در ابعاد قطر موی انسان) با الگوی خاصی در صفحههای خورشیدی ایجاد میشود كه امكان عبور نور را فراهم میكنند. این سوراخها به قدری كوچك است كه با چشم قابل تشخیص نیستند اما باعث میشوند صفحه خورشیدی شفاف شود. مزیت مهم روش نوین ارائهشده آن است كه از همان فناوری بسیار متداول ساخت صفحههای خورشیدی سیلیسیومی بهره میگیرد و فقط مرحله ایجاد سوراخها باید به آن اضافه شود. این در حالی است كه روشهای پیشین ساخت صفحههای خورشیدی شفاف از موادی كاملا متفاوت بهره میگیرند. این محققان تاكنون موفق شدهاند به بازدهی 12درصدی در صفحههای خورشیدی شفاف برسند و در تلاشند كه در مرحله بعدی بازدهی این صفحهها را به 15 درصد برسانند.
پژوهشگران میخواهند با استفاده از صفحههای خورشیدی شفافی كه تولید كردهاند پنجره بسازند. علاوه بر استفاده در ساختمانها، این صفحههای خورشیدی شفاف را میتوان در خودروها به كار گرفت. برای تولید پنجرههای ایمن باید این صفحههای خورشیدی استحكام مكانیكی لازم را پیدا كنند.