Key Takeaway
- Penyelidik di Australia telah membangunkan sel suria separa lutsinar khas.
- Ia kurang cekap sedikit berbanding panel solar tradisional tetapi membenarkan cahaya masuk yang mencukupi untuk digunakan sebagai tingkap.
- Para penyelidik ingin memasang tingkap penjana elektrik separa lutsinar ini di bangunan pencakar langit yang biasanya kekurangan ruang bumbung untuk panel solar tradisional.
Penyelidik telah mencipta penyelesaian inovatif untuk menjadikan pemandangan bandar menjadi penjana tenaga bersih.
Sepasukan penyelidik Australia telah mencipta sel suria separa lutsinar yang mereka fikir suatu hari nanti boleh membenarkan bangunan pencakar langit menjana kuasa mereka sendiri. Sel suria lutsinar diperbuat daripada sel perovskit, yang sering dipuji sebagai masa depan sel suria.
“Kerja ini menyediakan satu langkah besar ke hadapan ke arah merealisasikan kecekapan tinggi dan peranti perovskit yang stabil yang boleh digunakan sebagai tingkap solar untuk memenuhi peluang pasaran yang sebahagian besarnya belum diterokai,” Profesor Jacek Jasieniak dari Jabatan Sains & Kejuruteraan Bahan di Universiti Monash, kata dalam kenyataan akhbar universiti.
Windows Berkuasa
Silikon kristal telah menjadi pilihan utama untuk membina panel solar selama beberapa dekad. Para penyelidik, bagaimanapun, telah mencari alternatif, terutamanya kerana proses yang mahal dan intensif untuk mencipta panel solar berasaskan silikon.
sel solar Perovskite telah muncul sebagai alternatif yang menjanjikan. Perovskite mendapat namanya untuk struktur kristalnya yang khusus. Saintis Jerman Gustav Rose menemuinya pada tahun 1839. Perovskit mudah disintesis, dan struktur tersendiri menjadikannya sangat cekap sebagai fotovoltaik (PV) untuk menukar cahaya matahari kepada kuasa.
Berdasarkan perkara ini, pasukan penyelidik dari Pusat Kecemerlangan ARC dalam Sains Exciton yang diketuai oleh Profesor Jasieniak telah mencipta sel perovskit dengan kecekapan penukaran sebanyak 15.5 peratus, sambil membenarkan lebih daripada 20 peratus cahaya boleh dilihat melalui. Untuk meletakkan ini dalam perspektif, sel silikon atas bumbung biasanya mempunyai kecekapan kira-kira 20 peratus.
Pada tahun 2020, kumpulan penyelidik yang sama menghasilkan sel solar perovskit separa lutsinar dengan kecekapan penukaran kuasa 17 peratus dan boleh membenarkan 10 peratus cahaya kelihatan melalui.
Walaupun kecekapan penukaran kuasa dalam penyelidikan terkini adalah beberapa takuk lebih rendah daripada keputusan pasukan sebelum ini, jumlah cahaya yang boleh dilihat oleh bahan baharu telah meningkat dua kali ganda. Para penyelidik berpendapat ini akan meningkatkan potensi mereka dengan ketara untuk digunakan dalam pelbagai aplikasi dunia sebenar.
"[Sel suria separa lutsinar] telah menarik perhatian penting dalam pasaran fotovoltaik (BIPV) bersepadu bangunan, kerana ia meningkatkan luas permukaan yang tersedia yang boleh digunakan untuk menjana elektrik dalam persekitaran bandar, " nota para penyelidik. "Selain itu, mereka juga mempunyai kelebihan untuk mengurangkan penambahan haba kejadian ke dalam bangunan dengan menyerap sebahagian dan memantulkan cahaya matahari."
Selangkah Lebih Dekat
Satu lagi peningkatan dalam sel solar perovskite yang dicipta sebagai sebahagian daripada penyelidikan terkini ialah kestabilan jangka panjang apabila diuji untuk pencahayaan dan pemanasan berterusan, yang mana penyelidik memahami meniru keadaan bahan yang akan dihadapi dalam penggunaan dunia sebenar.
Bangunan tidak dibina pada masa ini untuk menampung fasad penjana tenaga.
"Sains asas berfungsi, dan konsepnya hebat, terutamanya untuk bangunan dengan fasad kaca yang besar dan ruang bumbung yang agak kecil tersedia untuk fotovoltaik silikon konvensional," Dr. James O'Shea, Profesor Madya & Pembaca dalam Fizik. Sekolah Fizik & Astronomi dan Institut Tenaga Universiti Nottingham, memberitahu Lifewire dalam e-mel.
Lance Wheeler, seorang saintis kakitangan di National Renewable Energy Laboratory (NREL), juga teruja dengan perkembangan itu. "Metrik kecekapan dan ketelusan tingkap PV perovskite terus meningkat dan boleh membawa kepada kesan dunia sebenar," kata Wheeler kepada Lifewire melalui e-mel.
Walau bagaimanapun, Wheeler menegaskan bahawa beberapa bidang perlu ditangani selain kecekapan dan ketelusan sebelum kita melihat tingkap PV separa telus ini digunakan di mana-mana.
Sebagai permulaan, mereka perlu menggunakan warna yang boleh diterima secara estetik. Wheeler berkata sel Perovskite berwarna kuning, oren atau merah, dan perlu ada lapisan tambahan untuk menukar warna kepada kelabu neutral atau biru dan hijau halus, yang paling biasa untuk tingkap.
Wheeler juga mengakui bahawa walaupun bahan perovskit telah berkembang jauh dari segi ketahanan, aplikasi bersepadu bangunan adalah lebih menuntut daripada solar atas bumbung atau skala utiliti kerana kegagalan dan penggantian lebih mahal dan mengganggu penghuni.
Dr. O'Shea mencadangkan sel solar perovskite mungkin boleh digunakan seiring dengan silikon tradisional untuk membuat sel hibrid dengan kecekapan yang lebih tinggi. Beliau yakin pembangunan tingkap solar akan membantu memacu kematangan teknologi sel solar perovskite, yang membawa kepada peningkatan penggunaan pada tahun-tahun akan datang.
"Bangunan tidak dibina pada masa ini untuk menampung fasad penjana tenaga," kata Wheeler. "Perlu ada pendidikan dan perubahan kepada industri pembinaan sebelum ini berlaku secara besar-besaran."
