Panourile solare transparente scriu un nou capitol în istoria energeticii regenerabile.

Celulele solare mezoscopice sensibilizate cu colorant (DSC) au fost inventate în jurul anului 1990 de cercetătorii Brian O'Regan și Michael Grätzel. Numite și Celulele Grätzel, după profesorul de la Școala Federală de Politehnică din Lausanne din Elveția (EPFL), ele convertesc radiația solară în electricitate prin fotosensibilizatori - compuși coloranți care absorb lumina și injectează electroni într-o serie de nanocristale de oxid, care ulterior sunt colectate sub formă de curent electric. 

DSC-urile sunt transparente, flexibile și pot fi fabricate într-o gamă largă de culori la un cost relativ scăzut. Aceste panouri solare transparente pot fi folosite în zgârâie-nori, sere, fațade din sticlă, dar și dispozitive electronice portabile.

În anul 2012, Centrul de Convenții SwissTech a devenit prima clădire publică acoperită cu panouri din DSC transparent, iar cinci ani mai târziu 12.000 de panouri au fost instalate și pe Școala Internațională din Copenhaga, Danemarca. Ele livrează 300 de megawați-oră pe an, sau jumătate din necesitățile instituțiilor respective.

PUBLICITATE

 

În pofida reclamei de care s-a bucurat metoda nouă de generare a energiei regenerabile și a costurilor mici de producere a celulelor, DSC-urile nu au fost adoptate de trendul comercial.

Și asta pentru că versiunile inițiale ale DSC-urilor se bazau în mare parte pe lumina directă a soarelui, având o eficiență energetică redusă în comparație cu celulele solare tradiționale.

Situația s-a schimbat radical în anul trecut, când ce savanții EPFL au găsit o modalitate de a îmbunătăți performanța fotosensibilizatorilor transparenți prin expansiunea proprietății de absorbție a razelor emise la întregul spectru al luminii vizibile.

Instituția notează într-un comunicat că ”noua tehnică implică pre-absorbția unui monostrat dintr-un derivat al acidului hidroxamic pe suprafața dioxidului de titan mezoporos nanocristalin. Acest lucru încetinește absorbția celor doi sensibilizatori, permițând formarea unui strat bine ordonat și dens de sensibilizant la suprafața dioxidului de titan”. 

Pentru prima dată, echipa EPFL a reușit să dezvolte DSC-uri cu o eficiență de conversie energetică cuprinsă între 28,4% – 30,2%, cu stabilitate operațională pe termen lung testată timp de mai mult de 500 de ore, ceea ce este un record absolut.

Într-un studiu publicat recent în revista de știință ”Nature”, inginerii elețieni subliniază că inovația lor reprezintă un pas important în dezvoltarea panourilor solare de generație nouă și are o aplicație largă în viața cotidiană și economie. Cel mai important avantaj este că materialele din Celule Grätzel pot înlocui toate sticlele din geamurile gospodăriilor și ar putea deveni unele dintre cele mai căutate produse industriale în istorie. 

Practic orice clădire ”îmbrăcată” în sticlă poate deveni o fermă de electricitate și orcare casă sau apartament îți va putea permite geamuri care generează electricitate, au menționat autorii studiului, care a fost finanțat în comun de Programul UE pentru Cercetări și Inovare ”Horizon” și Fundația Științifică Națională a Elveției.

Transparent-Solar, un portal gestionat de experți și antreprenori din industria energiei regenerabile și dedicat informaților despre panourile solare transparente, afirmă că DSC-urile vor transforma în viitorul apropiat arhitectura, sistemul de transport și infrastructura orașelor, în special grație faptului că electricitatea și eventual căldura generată de ele vor fi ieftine și omniprezente. 

Imaginați-vă cum telefoanele mobile se încarcă de la lumina solară, prin sticla de display.