ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ
- นักวิจัยในออสเตรเลียได้พัฒนาเซลล์แสงอาทิตย์แบบกึ่งโปร่งแสงพิเศษ
- มีประสิทธิภาพน้อยกว่าแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิมเล็กน้อย แต่ให้แสงสว่างเพียงพอสำหรับใช้เป็นหน้าต่าง
- นักวิจัยต้องการติดตั้งหน้าต่างผลิตไฟฟ้ากึ่งโปร่งแสงเหล่านี้ในตึกระฟ้าที่มักไม่มีพื้นที่หลังคาสำหรับแผงโซลาร์เซลล์แบบเดิม
นักวิจัยได้คิดค้นวิธีแก้ปัญหาใหม่ในการเปลี่ยนสิ่งโสโครกในเมืองให้กลายเป็นเครื่องกำเนิดพลังงานสะอาด
ทีมนักวิจัยชาวออสเตรเลียได้สร้างโซลาร์เซลล์กึ่งโปร่งแสง ซึ่งวันหนึ่งพวกเขาสามารถเข้าใจได้ว่าตึกระฟ้าสามารถสร้างพลังงานได้เอง เซลล์แสงอาทิตย์แบบโปร่งใสนั้นทำมาจากเซลล์ perovskite ซึ่งมักถูกยกย่องว่าเป็นอนาคตของเซลล์แสงอาทิตย์
“งานนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การตระหนักถึงอุปกรณ์ perovskite ที่มีประสิทธิภาพสูงและเสถียร ซึ่งสามารถใช้เป็นหน้าต่างสุริยะเพื่อเติมเต็มโอกาสทางการตลาดที่ยังไม่ได้นำมาใช้เป็นส่วนใหญ่” ศาสตราจารย์ Jacek Jasieniak จากภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์ ที่มหาวิทยาลัย Monash กล่าวในการแถลงข่าวของมหาวิทยาลัย
Windows ที่ขับเคลื่อนด้วย
ผลึกซิลิกอนเป็นทางเลือกที่ดีสำหรับการสร้างแผงโซลาร์เซลล์มานานหลายทศวรรษ อย่างไรก็ตาม นักวิจัยกำลังมองหาทางเลือกอื่น เนื่องจากกระบวนการสร้างแผงโซลาร์ที่ใช้ซิลิกอนมีค่าใช้จ่ายสูงและเข้มข้น
เซลล์แสงอาทิตย์ Perovskite ได้กลายเป็นทางเลือกที่น่าสนใจPerovskite ได้ชื่อมาจากโครงสร้างผลึกเฉพาะ นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Gustav Rose ค้นพบมันในปี 1839 Perovskites นั้นง่ายต่อการสังเคราะห์ และโครงสร้างที่โดดเด่นของพวกมันทำให้มีประสิทธิภาพสูงในฐานะ photovoltaics (PV) สำหรับการแปลงแสงแดดเป็นพลังงาน
จากการสร้างนี้ ทีมนักวิจัยจาก ARC Center of Excellence in Exciton Science นำโดยศาสตราจารย์ Jasieniak ได้สร้างเซลล์ perovskite ที่มีประสิทธิภาพการแปลง 15.5 เปอร์เซ็นต์ ในขณะที่ให้แสงที่มองเห็นได้มากกว่า 20 เปอร์เซ็นต์ ในการพิจารณามุมมองนี้ เซลล์ซิลิคอนบนชั้นดาดฟ้ามักจะมีประสิทธิภาพประมาณ 20 เปอร์เซ็นต์
ในปี 2020 นักวิจัยกลุ่มเดียวกันนี้ผลิตเซลล์แสงอาทิตย์ชนิดกึ่งโปร่งแสงเพอร์รอฟสไคต์ซึ่งมีประสิทธิภาพการแปลงพลังงาน 17 เปอร์เซ็นต์ และสามารถให้แสงที่มองเห็นได้ 10 เปอร์เซ็นต์ผ่านได้
ในขณะที่ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานในการวิจัยล่าสุดนั้นต่ำกว่าผลลัพธ์ก่อนหน้าของทีมเล็กน้อย แต่ปริมาณแสงที่มองเห็นได้ของวัสดุใหม่ที่ช่วยให้ผ่านได้เพิ่มขึ้นสองเท่านักวิจัยให้เหตุผลว่าสิ่งนี้จะเพิ่มศักยภาพในการใช้งานในการใช้งานจริงที่หลากหลายมากขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ
"[เซลล์แสงอาทิตย์แบบกึ่งโปร่งแสง] ได้รับความสนใจอย่างมากในตลาดเซลล์แสงอาทิตย์แบบบูรณาการในอาคาร (BIPV) เนื่องจากช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวที่มีอยู่อย่างมากซึ่งสามารถใช้ผลิตกระแสไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมในเมืองได้ " นักวิจัย "นอกจากนี้ พวกเขายังมีข้อได้เปรียบในการลดความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นในอาคารโดยการดูดซับและสะท้อนแสงอาทิตย์บางส่วน"
เข้าใกล้อีกขั้น
การปรับปรุงอีกประการหนึ่งของเซลล์แสงอาทิตย์ perovskite ที่สร้างขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของการวิจัยล่าสุดคือความเสถียรในระยะยาวเมื่อทดสอบการส่องสว่างและการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่อง ซึ่งนักวิจัยเข้าใจถึงสภาพที่วัสดุจะพบในการใช้งานจริง
ปัจจุบันยังไม่ได้สร้างอาคารเพื่อรองรับอาคารที่สร้างพลังงาน
"วิทยาศาสตร์ที่สนับสนุนการทำงาน และแนวคิดนี้ยอดเยี่ยม โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอาคารที่มีส่วนหน้าเป็นกระจกขนาดใหญ่และมีพื้นที่หลังคาค่อนข้างน้อยสำหรับเซลล์แสงอาทิตย์แบบซิลิคอนทั่วไป " ดร. James O'Shea รองศาสตราจารย์และผู้อ่านสาขาฟิสิกส์ School of Physics & Astronomy และ University of Nottingham Energy Institute บอกกับ Lifewire ทางอีเมล
แลนซ์ วีลเลอร์ นักวิทยาศาสตร์ประจำห้องปฏิบัติการพลังงานทดแทนแห่งชาติ (NREL) ก็ตื่นเต้นกับการพัฒนาเช่นกัน "ตัวชี้วัดประสิทธิภาพและความโปร่งใสของหน้าต่าง Perovskite PV ยังคงเพิ่มขึ้นและอาจนำไปสู่ผลกระทบในโลกแห่งความเป็นจริง" Wheeler บอกกับ Lifewire ทางอีเมล
อย่างไรก็ตาม Wheeler ชี้ให้เห็นว่าหลายพื้นที่จำเป็นต้องได้รับการแก้ไขนอกเหนือจากประสิทธิภาพและความโปร่งใส ก่อนที่เราจะเห็นหน้าต่าง PV แบบกึ่งโปร่งใสเหล่านี้ถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลาย
สำหรับผู้เริ่มต้น ต้องใช้สีที่ยอมรับได้ทางสุนทรียะ Wheeler กล่าวว่าเซลล์ Perovskite มีสีเหลือง สีส้ม หรือสีแดง และควรมีเลเยอร์เพิ่มเติมเพื่อเปลี่ยนสีเป็นสีเทากลางหรือสีน้ำเงินและสีเขียวที่ละเอียดอ่อน ซึ่งเป็นเรื่องปกติสำหรับ windows
Wheeler ยังรับทราบด้วยว่าในขณะที่วัสดุ Perovskite มีความทนทานในการใช้งานที่ยาวนาน แต่การใช้งานแบบบูรณาการในอาคารนั้นมีความต้องการมากกว่าระบบสุริยะบนชั้นดาดฟ้าหรือขนาดยูทิลิตี้ เนื่องจากความล้มเหลวและการเปลี่ยนทดแทนมีค่าใช้จ่ายสูงและก่อให้เกิดความยุ่งยากแก่ผู้อยู่อาศัย
ดร. O'Shea แนะนำให้ใช้เซลล์แสงอาทิตย์แบบ perovskite ควบคู่กับซิลิคอนแบบเดิมเพื่อทำให้เซลล์ไฮบริดมีประสิทธิภาพมากขึ้น เขามั่นใจว่าการพัฒนาแผงกระจกรับแสงจะช่วยขับเคลื่อนการเติบโตของเทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์แบบ perovskite ซึ่งจะนำไปสู่การนำไปใช้ที่เพิ่มขึ้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า
"ปัจจุบันยังไม่ได้สร้างอาคารเพื่อรองรับด้านหน้าอาคารที่สร้างพลังงาน" วีลเลอร์ ชี้ "จำเป็นต้องมีการศึกษาและการเปลี่ยนแปลงในอุตสาหกรรมการก่อสร้างก่อนที่จะเกิดเหตุการณ์นี้ในวงกว้าง"