تكنولوجيا

مظهر الرخام لوحدات الطاقة الشمسية لواجهات المنازل

وحدات الطاقة الشمسية بيروفسكايت نظرة الرخام

الخلايا الشمسية كمواد بناء؟ بالتعاون مع شركة SUNOVATION ، طور باحثو KIT وحدات بيروفسكايت للطاقة الشمسية مع بصريات رخامية للواجهات. الائتمان: Amadeus Bramsiepe، KIT

يقدم باحثو KIT وحدات شمسية ملونة من البيروفسكايت لواجهات المنازل.

اعتبارًا من عام 2022 ، يجب تجهيز جميع المباني الجديدة في ولاية بادن فورتمبيرغ بأنظمة كهروضوئية. اعتبارًا من مايو ، سينطبق هذا أيضًا على المنازل الخاصة ، التي لا تزال حصتها من منشآت الطاقة الشمسية منخفضة للغاية. وفقًا للدراسات ، قد يرجع ذلك ليس فقط إلى ارتفاع تكاليف الشراء ، ولكن أيضًا إلى المظهر السيئ. طور الباحثون في معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) الآن خلايا شمسية ملونة من مادة شبه موصلة بيروفسكايت غير مكلفة. يمكن دمجها في واجهات أو أسطح المباني وتقليد مظهر مواد البناء المعروفة.

في المختبر ، تحقق خلايا البيروفسكايت الشمسية بالفعل كفاءات تزيد عن 25٪. بالمقارنة مع خلايا السيليكون الشمسية ذات الكفاءة المماثلة ، فإن المواد الأولية المستخدمة في الحالة الأولى أرخص وأساليب الإنتاج أبسط. لكن حتى الآن ، كان هذا صحيحًا فقط على نطاق ضيق. يقول البروفيسور Ulrich W. Paetzold من معهد البنى الدقيقة (IMT) التابع لـ عدة. ولكن هذا هو الشرط الأساسي للتقنية لتؤدي إلى تطوير وحدات شمسية فعالة من حيث التكلفة. المنظور جذاب ، حيث يمكن دمج العديد من هذه الوحدات في الأجزاء غير المستخدمة من المباني ، مثل الواجهات. لمثل هذا الاستخدام ، تلعب التكاليف والكفاءة دورًا ، كما يفعل المظهر. لهذا السبب ، قام فريق Paetzold ، بالتعاون مع شريكه الصناعي SUNOVATION ، بالتحقيق في طريقة نفث الحبر لتلوين وحدات الطاقة الشمسية من البيروفسكايت. ميزتها: تلوين الوحدات عن طريق الطباعة النافثة للحبر غير مكلف ومناسب أيضًا للأسطح الكبيرة.

انطباع اللون مستقل عن الضوء الساقط

النهج المختار له ميزة رئيسية ثانية: “حتى الآن ، كان الانطباع اللوني للخلايا الشمسية الملونة من البيروفسكايت يعتمد على زاوية الضوء الساقط” ، كما يوضح منسق المشروع Helge Eggers ، IMT. ويضيف إيجرز: “من خلال أسلوبنا ، يكون اللون مستقلاً تقريبًا عن زاوية الإشعاع الشمسي الساقط ويظهر دائمًا كما هو”. في سلسلة كبيرة من التجارب ، أثبت الباحثون أن الطريقة التي تم تطويرها في الأصل للوحدات الشمسية المصنوعة من السيليكون يمكن أيضًا تطبيقها بشكل فعال على وحدات الطاقة الشمسية من البيروفسكايت. حققت الخلايا الشمسية الملونة باللون السماوي والأرجواني والأصفر ما يصل إلى 60٪ من الكفاءة الأصلية عند تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء.

مظهر الرخام بفضل مزيج الألوان

الميزة الثالثة: نظرًا لاستخدام الطباعة النافثة للحبر ، يمكن خلط الألوان. هذا لا يؤدي فقط إلى طيف ألوان واسع ، ولكن من الممكن أيضًا طباعة أنماط ألوان معقدة. أنتج الباحثون وحدات شمسية تشبه مواد البناء المختلفة. حققت وحدات البيروفسكايت الشمسية ذات البصريات الرخامية البيضاء كفاءة عالية جدًا تصل إلى 14٪. “في حالة الخلايا الكهروضوئية المتكاملة للمباني ، لن يتم تركيب النظام الكهروضوئي على الأسطح أو الواجهات ، ولكن سيتم استبداله بوحدة نمطية. ونتيجة لذلك ، يتم تجنب التكاليف الإضافية “، كما يقول إيجرز. “بالنسبة للخلايا الكهروضوئية المتكاملة للبناء ، يمكن القول أن الخلية الشمسية المتكاملة منخفضة الكفاءة أفضل من الجدار الذي لا يوفر أي كهرباء. في هذا الصدد ، كفاءة 14٪ ضخمة.

المرجع: “خلايا بيروفسكايت الشمسية ذات ألوان زاهية وثابتة وقابلة للتخصيص مطبوعة بنفث الحبر لبناء الخلايا الكهروضوئية المتكاملة” بقلم هيلج إيجرز ، وسابا غريبزاده ، وستيفان كوخ ، وفابيان شكمار ، وديفيد ب.ريتزر ، وتوبياس أبزيهر ، وبريس إس ريتشاردز ، وكريستوف إربان ، وأولريش دبليو .بايتزولد ، 8 يناير 2022 ، الطاقة الشمسية RRL.
DOI: 10.1002 / solr.202100897


Source link

مقالات ذات صلة

أضف تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

Back to top button