Tòa nhà chạy bằng năng lượng mặt trời – Pin mặt trời trong suốt có thể được sử dụng để tráng men các khối văn phòng | Khoa học và Công nghệ

0
29

Ngày 14 tháng 12 năm 2019

Trong vài thập kỷ qua, các tế bào quang điện đã đi từ các gói năng lượng kỳ lạ và đắt tiền cho các vệ tinh và các ứng dụng cao cấp tương tự cho các thiết bị tạo ra quỹ đạo cho các nhà máy điện quy mô lưới điện. Tuy nhiên, một lĩnh vực mà họ chưa hoàn thành tiềm năng của mình là nguồn điện địa phương để giữ cho các tòa nhà văn phòng và tương tự được cung cấp năng lượng. Lý do chính là không ai có câu trả lời hay cho câu hỏi: bạn đặt chúng ở đâu? Các tế bào trên mái nhà có thể cung cấp năng lượng cho một ngôi nhà một hoặc hai tầng. Họ sẽ không cung cấp năng lượng cho một khối văn phòng. Bạn có thể dàn chúng trên tường. Nhưng các khối văn phòng có xu hướng có tỷ lệ cửa sổ trên tường cao và bị chi phối, vì lý do an toàn cháy nổ, bởi các quy tắc nghiêm ngặt về ốp tường.

Những gì còn lại là tự thay thế các cửa sổ bằng pin mặt trời. Thật không may, các pin mặt trời có sẵn trên thị trường mờ đục đến mức tối đen. Nhưng Seo Kwanyong thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Quốc gia Ulsan, ở Hàn Quốc, có kế hoạch làm điều gì đó về điều đó. Khi anh và các đồng nghiệp báo cáo trong tuần này tại Joule, họ đã tạo ra các pin mặt trời trong suốt như thủy tinh màu.

Cách tiếp cận của Tiến sĩ Seo, là, nhìn lại, rõ ràng rõ ràng. Nó là để đục lỗ hay nói đúng hơn là khắc lỗ thủng trong vật liệu tạo ra một tế bào để cho ánh sáng xuyên qua. Mặc dù kích thước và cách bố trí của các lỗ đúng, tỏ ra khó khăn.

Pin mặt trời thương mại được làm từ tấm silicon. Tiến sĩ Seo và các đồng nghiệp của ông đã làm việc với các tấm vật liệu dày 200 micron, loại độ dày được sử dụng thương mại. Các lỗ mà họ khắc là 90-100 micron, đường kính được tính là mức tối thiểu cần thiết để cho phép ánh sáng nhìn thấy mà không tạo ra hiệu ứng nhiễu xạ khó xử sẽ làm biến dạng những gì nhìn thấy qua wafer.


Bất chấp sự đề phòng này, những nỗ lực đầu tiên của họ vẫn phải chịu đựng những màu sắc kỳ lạ và những vùng mờ đục gây ra bởi nhiễu xạ và các mẫu nhiễu do đó. Nhưng những thứ này hóa ra là kết quả của khoảng cách ngẫu nhiên và sự sắp xếp của các lỗ, thay vì kích thước của chúng. Tinh chỉnh quá trình ăn mòn để nó tạo ra các lỗ thường xuyên thay vì được sắp xếp ngẫu nhiên đã xóa bỏ các biến dạng này và dẫn đến một vật liệu trong suốt đồng đều và không tạo ra quang sai màu. Và, điều quan trọng nhất là, khi được nối dây như một tế bào quang điện, nó thực sự đã tạo ra dòng điện.

Rõ ràng, có một sự đánh đổi giữa độ trong suốt của wafer và lượng ánh sáng có thể được thu hoạch để phát điện. Bằng cách điều chỉnh khoảng cách của các lỗ, nhóm nghiên cứu đã có thể tạo ra các tấm wafer với độ truyền qua từ 20% đến 50% ánh sáng tới. Kính cường lực thương mại và tráng phủ thường có độ truyền từ 30% đến 70%.

Nối một wafer với độ truyền 20% đã tạo ra một thiết bị có hiệu suất 12,2%. Điều đó so sánh với 20% cho các tế bào thương mại tốt nhất, nhưng không đáng kể. Vì vậy, mặc dù độ truyền 20% là một phần tối đối với kính cửa sổ văn phòng, nhưng những gì Tiến sĩ Seo và các đồng nghiệp của ông đã tạo ra là một nguyên mẫu nằm trong khoảng cách của những con số có thể khiến nó trở nên khả thi về mặt thương mại. Rõ ràng, nó sẽ có giá cao hơn kính cửa sổ tiêu chuẩn. Nhưng, không giống như kính cửa sổ, nó sẽ trả lại chi phí bằng dòng điện miễn phí. ■

Đăng ký nhận bản tin thay đổi khí hậu hai tuần một lần của chúng tôi đây

Bài viết này đã xuất hiện trong phần Khoa học và công nghệ của phiên bản in dưới tiêu đề “Pin mặt trời trong suốt có thể được sử dụng để tráng men các khối văn phòng”

Sử dụng lại nội dung nàyDự án ủy thác



Nguồn The Economist


BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây

Comment moderation is enabled. Your comment may take some time to appear.