Solarna szyba wielkim hitem?

Termochromia to zjawisko polegające na zmienianiu barwy pod wpływem ciepła. Właśnie ten proces wykorzystali amerykańscy naukowcy z NREL do budowy nowatorskiego typu ogniwa fotowoltaicznego.

Zbudowane z połączenia perowskitów oraz nanorurek węglowych, nowatorskie rozwiązanie ma zostać wykorzystane m.in. w budownictwie. To fotowoltaiczne okna, które łączą zalety typowych okien i paneli. W momencie dużego nasłonecznienia, zawarta w nim metyloamina powoduje zmianę barwy szyby na czarną. Działa to jak automatyczne żaluzje.

W trakcie trzech minut silnego promieniowania słonecznego, okno stopniowo czernieje, powodując, że jedynie 3% światła jest w stanie się przez nią przedostać. To świetne rozwiązanie na słoneczne dni, w których efektywne utrudnienia dostępu dla światła obniży wydatki na klimatyzację.

Okno działa jak ogniwo fotowoltaiczne tylko w gorące dni. Gdy brakuje światła, konstrukcja staje się ponownie przeźroczysta, nie różniąc się w niczym od zwykłej szyby.

Teoretycznie minusem może być efektywność tego rozwiązania. Sięga ona jedynie 11,3% w warunkach laboratoryjnych, co oznacza niemal dwukrotnie niższe uzyski niż w przypadku tradycyjnej fotowoltaiki. Z drugiej strony, to totalna nowość na rynku – pierwsze na świecie urządzenie termochromowe, które jest w stanie absorbować promieniowanie słoneczne i przekształcać je na elektryczność.

denver olympics 10pkg frame 239 New Technology Allows Windows To Tap Solar Energy

O wiele większym problemem jest stabilność. Ciągłe zmiany struktury ogniwa powodują, że momentalnie spada sprawność jego konwersji. To z kolei oznacza bardzo niską żywotność. Badania wykazały, że już dwudziestokrotne przejście „przezroczyste – nieprzezroczyste” wiąże się z wyraźną utratą wydajności. Obecnie większość wysiłków badawczych jest skupiona na rozwiązaniu tego problemu.

 

Jeżeli naukowcom uda się rozwiązać mankament niskiej żywotności i dodatkowo poprawić wydajność, to bardzo prawdopodobne, że ich produkt czeka komercyjny sukces. „Automatycznie” przyciemniane szyby samochodów mogłyby okazać się wreszcie sensowną implementacją fotowoltaiki w motoryzacji.

Rozwiązanie zostałoby też ciepło przyjęte w amerykańskim budownictwie. Działające w ten sposób okna pozwoliłyby nie tylko na znaczne obniżenie wydatków na klimatyzację w cieplejszych stanach, ale również zwiększenie energooszczędności budynków przez produkcję prądu. Powierzchnie szyb drapaczy chmur to setki lub nawet tysiące metrów kwadratowych. Z tego powodu produktem mocno interesują się media, a jego pomysłodawcy udzielili nawet wywiadu w amerykańskiej telewizji CBS.