Испански учени разработиха „двуизмерни“ полупрозрачни слънчеви панели, които са идеални за фасадите на сградите

Испански изследователи от групата SyNC към Института за слънчева енергия на Политехническия университет в Мадрид (UPM) разработиха прототипи на ултратънки слънчеви елементи на базата на двуизмерни материали. В серия от експерименти бяха разработени технологии и материали за търговски изгодно производство на такива панели.

Моделирането показа, че покриването с такива панели на типичен небостъргач в Мадрид ще покрие 30% от нуждите на сградата от електроенергия.

Използвайки технологията „hot-pick-up“, учените успяха да създадат високоефективни двуизмерни структури, които по дебелина практически са лишени от трето измерение, но въпреки това запазват способността си ефективно да абсорбират слънчевата светлина. Сглобките за експериментите учените получаваха чрез подбор, сглобяване и отлагане на фрагменти от 2D-материали в прозрачни „мехурчета“, което позволяваше да се формират фино настроени конфигурации за постигане на оптимално улавяне на енергията на фотоните.

Основните предимства на новите слънчеви елементи са тяхната изключителна тънкост, полупрозрачност, ниско тегло, висока гъвкавост и потенциално ниска себестойност на производството. Благодарение на тези свойства елементите могат да се поставят практически върху всяка повърхност, включително фасадите на сградите, без да се нарушава проникването на естествена светлина в помещенията.

Предложените слънчеви панели са ориентирани преди всичко към интегриране в сгради. Полупрозрачните слънчеви панели позволяват да се генерира електроенергия, като се запазват естетиката на архитектурата и комфортът на естественото осветление в интериора. Лекотата и гъвкавостта ги правят особено перспективни за приложение на високи сгради, където монтажът на традиционни тежки панели е затруднен.

Изследователите подчертават, че мащабирането на производството е възможно благодарение на методите за нанасяне чрез разпръскване и отлагане от разтвори върху големи площи, което значително ще намали разходите и ще отвори пътя към комерсиализацията на технологията. Според екипа на UPM, такива ултратънки слънчеви елементи са сред най-перспективните решения за вградена слънчева енергетика в градска среда, като допринасят за прехода към енергийно ефективни и естетически привлекателни сгради на бъдещето.