Įsivaizduokite langus, kurie ne tik praleidžia šviesą į patalpą, bet ir patys gamina elektrą, o pažeisti gali patys atsinaujinti. Toks scenarijus jau tampa vis realesnis, Kinijos Nankai universiteto mokslininkai sukūrė fluorescencinį stiklą, kuris gali sukelti tikrą revoliuciją saulės energijos panaudojime.
Tai atsakas į vieną didžiausių fotovoltinės pramonės problemų, tai ribotas tradicinių saulės elementų perdirbimo galimybes. Naujasis stiklas, pažymėtas kodu „ETP2SbCl5“, yra bešvinė perovskito atmaina, kuri užtikrina ne tik efektyvų energijos gavimą, bet ir galimybę daug kartų jį perdirbti.
Technologija gaminama paprastu procesu kambario temperatūroje, todėl ji pigesnė ir paprastesnė už tradicinius metodus. „ETP2SbCl5“ veikia kaip luminescencinis saulės koncentratorius, tai stiklo plokštė surenka išsklaidytą šviesą ir nukreipia ją į mažus saulės elementus, įmontuotus stiklo kraštuose.
Tokiu būdu sukuriami visiškai skaidrūs paviršiai, idealiai tinkantys langams ar pastatų fasadams. Skaičiai įspūdingi, stiklo efektyvumas siekia 5,56 proc., o optinis našumas net 32,5 proc. Pagrindinis privalumas yra šviesos pralaidumas. Stiklas išlaiko daugiau kaip 78 proc. skaidrumą, todėl jis atrodo kaip įprastas langas.
Be to, medžiaga sugeria ultravioletinius spindulius, saugodama žmones nuo žalingo poveikio ir kartu prailgindama saulės elementų tarnavimo laiką. Dar viena svarbi savybė yra fotoliuminescencinė kvantinė išeiga siekia daugiau kaip 52 proc. Tai reiškia, kad stiklas itin efektyviai paverčia šviesą į energiją.
Unikali savybė yra gebėjimas atsikurti
Didžiausia naujovė slypi savanapravos mechanizme. Pažeistas stiklas gali būti atkurtas pašildžius jį iki maždaug 200 °C, tai keturis kartus mažesnė temperatūra nei įprasto stiklo regeneracijai. Šis procesas pagrįstas grįžtamais virsmais tarp fosforo fazės ir stiklo, o papildomai naudojamas etanolis padeda atlikti perdirbimą.
Tyrėjai nustatė, kad net po 10 tokių regeneracijos ciklų stiklas išlaiko apie 95 proc. savo pradinio efektyvumo. Be to, perdirbtos fosforo dalelės gali būti naudojamos kitose srityse, pavyzdžiui, LED apšvietime ar apsaugos nuo klastojimo technologijose.
Stabilumas ir praktinis pritaikymas
Naujoji medžiaga išsiskiria ilgaamžiškumu. Laminuota versija „G-ETP2SbCl5“ pasirodė itin atspari mechaniniam poveikiui ir oro sąlygoms. Bandymų metu net po 20 dienų nuolatinės saulės šviesos poveikio stiklas neprarado savo savybių ir nepatyrė kristalizacijos, kas dažnai būdinga kitiems panašiems sprendimams.
Tokios savybės atveria plačias galimybes architektūroje. Pastatai galėtų būti statomi su langais, kurie generuoja elektrą, kartu užtikrindami natūralų apšvietimą ir apsaugą nuo UV spindulių. Tai itin aktualu moderniems biurams, pasyviems namams ir projektams, kuriuose svarbi energinė nepriklausomybė.
Energetikos ateities vizija
Nankai universiteto sukurtas stiklas žymi svarbų žingsnį link tvarių energijos sprendimų. Jo gamyba pigesnė, naudojimas ilgaamžiškesnis, o perdirbimo procesas yra paprastesnis nei tradicinių saulės modulių.
Ši inovacija gali tapti kertiniu elementu mažinant anglies dvideginio emisijas ir pereinant prie švaresnės energetikos. Jei technologija bus sėkmingai pritaikyta pramonėje, ateities miestai gali turėti pastatus, kurie patys gamins dalį reikalingos elektros, o tai kardinaliai pakeistų mūsų požiūrį į architektūrą ir energetiką.
