Ķīnā izstrādātā tehnoloģija aizstāj logu stiklu ar caurspīdīgu stiklu ar īpašu pārklājumu, kas novirza gaismu uz malu, lai ražotu elektroenerģiju, vienlaikus saglabājot redzamību 64 % līmenī.
Saturs
Nankinas universitāte Ķīnā ir izstrādājusi progresīvu tehnoloģiju, kas var pārvērst stikla fasādes par ekoloģiski tīriem elektroenerģijas avotiem. Tas ir caurspīdīgs, bezkrāsains, vienvirziena saules koncentrators (CUSC). Šis īpašais pārklājums tiek uzklāts uz parastā stikla un uztver saules gaismu, nemainot ēkas izskatu.
Pateicoties holesterīna šķidro kristālu (HŽK) slāņiem, daļa gaismas “slīd” pa stikla malu uz saules elementiem, kas iebūvēti tā rāmī. Stikls saglabā redzamo caurspīdīgumu 64,2 % un krāsu pārneses indeksu 91,3, kas nozīmē, ka krāsas, kas tiek uztvertas caur stiklu, praktiski netiek izkropļotas.
Potenciāls, problēmas un normatīvais konteksts
Ķīnas globālā enerģētikas stratēģija tiek paātrināta, pateicoties iniciatīvām un projektiem, kuru rezultātā tikai 2025. gada pirmajā ceturksnī uz jumtiem tika uzstādīti 36 GW saules paneļu, kopumā 60 GW trīs mēnešu laikā, kas pārsniedz Eiropas tempu.
Šajā gadījumā Nankinas universitātes prezentētā tehnoloģija ir daļa no kustības Building Integrated Photovoltaics (BIPV), kuras mērķis ir integrēt saules enerģijas ražošanu arhitektūras materiālos: tādējādi logi, margas, fasādes un balkoni kļūst par noderīgām virsmām enerģijas ražošanai.
Laboratorijas testos neliels prototips darbināja 10 mW jaudas ventilatoru, izmantojot saules gaismu, un modelēšana liecina, ka aptuveni divu metru liela paneļa var koncentrēt gaismu 50 reizes un samazināt nepieciešamo saules elementu skaitu par 75 %.
Tomēr joprojām pastāv dažas būtiskas problēmas. CUSC faktiskais efektivitātes koeficients joprojām ir zemāks nekā tradicionālajām fotoelektriskajām paneļiem. Tiek veikti pētījumi, kuru mērķis ir uzlabot to saules spektra (neredzamā, ultravioleto, infrasarkano) uztveršanas diapazonu, sasniegt vēl augstāku krāsu pārnesi un optimizēt malu un difrakcijas zudumus.
Tiks novērtēta arī pārklājumu izturība, to viegla tīrīšana piesārņotās zonās un izturība pret bargiem laika apstākļiem. Eiropā normatīvās prasības jaunām ēkām paredz “nulles emisiju līmeni” līdz 2030. gadam, kas stimulē šo tehnoloģiju ieviešanu, ja tiek apstiprināta to tehniskā, ekonomiska un estētiskā lietderība.
Aspekts CUSC Solar Windows (Nankina) Parastais fotoelektriskais paneļis
Caurspīdība/estētika Caurspīdība 64,2 %, krāsu indekss 91,3 (stikls gandrīz neatšķirīgs) 0 % caurspīdība, necaurspīdīga un redzama virsma
Elektriskā efektivitāte Izstrādes stadijā, koncentrēšanas spēja līdz 50 reizēm; atkarīga no struktūras šūnām 15–22 % pašreizējos komerciālos apstākļos
Piemērošana elektromobilitātē Ēkas ar iebūvētiem lādētājiem, stiklotas garāžas, biroji Sadzīves patēriņš un elektromobiļu tieša uzlāde mājās
Ietekme uz elektromobilitāti un pašu patēriņu
Tiem, kas investē elektromobiļos, šī tehnoloģija paver iespēju paplašināt vietējos un videi draudzīgos uzlādes avotus. Saules logi var barot iekštelpu uzlādes stacijas, samazinot atkarību no tradicionālās elektrotīkla un samazinot maksimālo pieprasījumu, kas saistīts ar mājas uzlādes ierīču izmantošanu.
Turklāt tie ļaus birojiem, mājām un garāžām, kas integrētas kristāla ēkās, ražot daļu no enerģijas, kas nepieciešama elektromobiļiem, nemainot ēkas estētiku.
Kopumā šie logi sola pārveidot stikla lomu ēkās: no pasīva elementa tie kļūs par aktīvu enerģijas avotu. Ja gaidītie uzlabojumi efektivitātes, izmaksu un ilgmūžības jomā tiks īstenoti, tie var pakāpeniski aizstāt ārējās paneļus daudzās pilsētas ēkās, kļūstot par neredzamiem komponentiem ekoloģiski efektīvās ēkās un resursu pašpietiekamākām pilsētām.
