Loominguline disain päikesepaneelide populariseerimiseks

7. märts 2014 kell 11:20



stainedglasssolarPäikeseenergia rakendamise populaarsus on maailmas tõusuteel, tuues kaasa mitmeid innovatiivseid lahendusi. Kui üheks igapäevaelus kasutatavate päikesepaneelide miinuseks on see, et neid saab vaid katusele paigaldada, siis grupp Michigani ülikooli uurijaid on leidnud lahenduse, millega saaks neid praktiliselt kõikjal rakendada – vitraažakendena, reklaamtahvlitena või kunstiinstallatsioonidena.

 

Tavapäraste musta värvi päikesepaneelide asemel töötasid Jay Guo ja tema meeskond uue tehnoloogia abil välja pooleldi läbipaistvad värvilised päikesepatareid, millele saab luua erinevaid pilte. Selleks kasutati uudset silikooni ja orgaanilise aine hübriidi, et luua õhemaid päikesepaneele ja vältida eelmiste värviliste ja läbipaistvate päikesepatareide probleeme nagu värvi muutumine vaatenurgaga.

 

Läbipaistvuse saavutamiseks ehitati õhuke pooljuhi kiht, mis jääb 10-20 nm vahele, kasutades amorfset silikooni (a-Si). Värvuse loomine oli aga keerulisem väljakutse. Uurijad avastasid, et ladustades erineva paksusega a-Si kihte, said nad erinevaid värve: 6 nm andis sinise, 11 nm rohelise, 31 nm punase. Nendest värvidest loodi esmaseks katseks väike USA lippu kujutav päikesepatarei, mis näeb välja nagu dekoratiivklaas, kuid tegelikkuses toodab elektrit 2 % efektiivsusega. Kuna värvuste nägemisel peegeldub valgus tagasi meie silmadesse, siis ei saagi värvilised päikesepaneelid töötada sama efektiivselt kui musta värvi seadmed. Uurijate sõnul on see üks ohverdus, mida tuleb teha, kui keskenduda pigem ilule kui kasulikkusele. Ometi usuvad nad, et värviline lahendus võimaldaks neid päikesepatareisid paigaldada suurearvulisemalt ning rohkematesse kohtadesse – näiteks kontorihoonete akendele või suurtele reklaamtahvlitele – muutes need siiski efektiivseks.


 

Uurijad pakkusid  värvilistele päikesepaneelidele välja põneva rakenduse kasvuhoonete katuste näol. Paneelid imaksid endasse rohelist ja ultravioletset valgust, kuid laseksid taimedele optimaalset punast ja sinist valgust läbi. Nii saaks kasvuhoone katus toota elektrit ning hoone terveid ja tugevaid taimi.

Jay Guo ja tema meeskond usuvad, et nende edusammud motiveerivad inimesi ja firmasid investeerima rohkem päikeseenergiasse ning laialdane värviliste päikesepaneelide kasutuselevõtt võib aidata tuua linnapilti loomingulisust.

Vaadake ka videot, kus uurijad seletavad värviliste päikesepatareide loomist

 

Allikad: University of Michigan News Service, Gizmag

Foto: Joseph Xu, Michigan Engineering Communications & Marketing, Inhabitat.com

 

Toimetas Marlen Laanep