Прозорі сонячні панелі

Вчені з Нанкінського університету в Китаї розробили інноваційне прозоре покриття, яке дозволяє перетворювати звичайні вікна на сонячні панелі. Нова технологія практично не впливає на вигляд скла, зберігаючи його прозорість, але при цьому дозволяє генерувати електрику з сонячного світла.

Як працюють прозорі сонячні панелі

Розробка є спеціальним покриттям, відомим як безбарвний односпрямований дифракційний сонячний концентратор (CUSC). Його завдання – спрямовувати частину фотонів сонячного світла до країв скляної панелі. Саме там розташовуються мініатюрні фотоелектричні елементи, які перетворюють отриману енергію на електрику. Решта світло вільно проходить через скло, завдяки чому вікно продовжує виконувати свою звичайну функцію.

За словами інженера – оптика Вей Ху, ця технологія відкриває нові можливості для інтеграції сонячної енергетики в архітектуру. Такий підхід дозволяє впроваджувати відновлювані джерела енергії без зміни дизайну будівель. У перспективі це допоможе знизити викиди вуглецю і наблизити будівлі до енергетичної автономності.

Однією з ключових переваг нової розробки є висока прозорість. Покриття пропускає близько 64,2% видимого світла, а точність передачі кольору досягає 91,3%, що робить його практично непомітним для людського ока.

З яких матеріалів створюється прозоре покриття

Матеріал створений на основі холестеричних рідких кристалів, які мають особливі оптичні властивості. Шари таких кристалів дозволяють контролювати взаємодію світла з поверхнею скла. Завдяки складній структурі покриття система здатна спрямовувати частину світла під певними кутами усередині скляної панелі.

Цікаво, що технологія вловлює лише одну поляризацію світла – один із способів поширення світлової хвилі. Такий підхід дозволяє зберегти прозорість вікна та одночасно використовувати частину енергії сонячного випромінювання.

Ефективність технології та результати випробувань

У лабораторних випробуваннях система показала вражаючі результати. При використанні зеленого лазерного світла – діапазону, найбільш чутливого для людського ока – вдалося перетворити до 38,1% доступної енергії. У більш реалістичних умовах із природним сонячним спектром загальна ефективність досягла 18,1%.

Перший робочий прототип сонячного вікна

Дослідники вже створили невеликий робочий прототип завтовшки близько одного дюйма. Він здатний генерувати достатньо енергії, щоб живити маленький вентилятор. У разі масштабування технології на повнорозмірні віконні панелі потенціал вироблення електроенергії може значно збільшитися.

Коли прозорі сонячні вікна з’являться у будинках

Однією з головних переваг розробки є можливість наносити покриття на вже існуючі склопакети. Це означає, що технологію можна інтегрувати у будівлі без серйозної реконструкції.

Проте до комерційного впровадження ще доведеться пройти низку етапів. Вчені планують покращити стабільність матеріалів, підвищити ефективність перетворення енергії та адаптувати технологію для масового виробництва. На даний момент загальний коефіцієнт перетворення сонячної енергії становить близько 3,7%, проте дослідники впевнені, що цей показник можна значно збільшити.

Якщо технологія буде успішно масштабована, прозорі сонячні вікна можуть стати важливим елементом майбутніх «розумних» та енергоефективних будівель.

13 Березня 2026, 20:45