به گزارش اخبار جهان به نقل از ایسنا، دانشمندان دانشگاه نانجینگ چین گامی قابل توجه در عرصه انرژی‌های تجدیدپذیر برداشته‌اند: توسعه پوششی شفاف که می‌تواند پنجره‌های معمولی را به پنل‌های خورشیدی کارآمد تبدیل کند، بدون آنکه از شفافیت آنها کاسته شود. این پوشش موسوم به “متمرکزکننده خورشیدی پراش‌گونه بی‌رنگ و یک‌جهته” (CUSC)، نوآوری چشمگیری در ادغام فناوری خورشیدی با معماری مدرن محسوب می‌شود.
این فناوری که در مجله PhotoniX نیز منتشر شده است، با هدایت بخشی از فوتون‌های نور خورشید به کناره‌های پنجره و تبدیل آنها به برق توسط سلول‌های فتوولتائیک عمل می‌کند. بخش اعظم نور مرئی همچنان از پوشش عبور می‌کند و شفافیت پنجره را حفظ می‌کند. این پوشش با دستیابی به ۶۴.۲ درصد عبور نور مرئی و دقت رنگ ۹۱.۳ درصد، از نظر شفافیت و کارایی از بسیاری از گزینه‌های مشابه پیشی می‌گیرد.
ماده اصلی تشکیل دهنده این پوشش، بلورهای مایع کلستریک (CLCs) است. خواص منحصر به فرد این بلورها به پوشش امکان می‌دهد تا با نور تعامل داشته و تنها یک قطبش خاص از نور را به دام اندازد، در حالی که سایر قطبش‌ها آزادانه عبور می‌کنند. این انتخابی بودن، کلید حفظ شفافیت پنجره در کنار تولید برق است. پژوهشگران با مهندسی دقیق چیدمان لایه‌های بلورهای مایع کلستریک، سیستمی را ایجاد کرده‌اند که به طور انتخابی نور قطبیده دایره‌ای را با زاویه تند به موج‌برهای شیشه‌ای هدایت می‌کند. این موج‌برها وظیفه انتقال نور به سلول‌های فتوولتائیک را بر عهده دارند.
در آزمایش‌های انجام‌شده با استفاده از نور لیزر سبز، کارایی این فناوری در جذب و تبدیل انرژی به ۳۸.۱ درصد رسید که نشان‌دهنده حداکثر پتانسیل آن است. با این حال، در آزمایش‌های واقع‌بینانه‌تر با استفاده از طیف کامل نور خورشید، کارایی به ۱۸.۱ درصد کاهش یافت. این عدد نشان می‌دهد که هنوز راه زیادی برای بهبود کارایی کلی این فناوری وجود دارد. در حال حاضر، کارایی کلی تبدیل انرژی خورشیدی به برق قابل استفاده حدود ۳.۷ درصد است، که نشان می‌دهد فرصت‌های زیادی برای بهبود وجود دارد. پژوهشگران اذعان دارند که بهبود پایداری و فرآیند تولید، به همراه افزایش کارایی تبدیل انرژی، از اهداف اصلی تحقیقات آتی خواهد بود.
در گذشته، دانشمندان دانشگاه نانجینگ یک نمونه اولیه کوچک ۲.۵ سانتی‌متری از این پوشش را تولید کردند که قادر به تولید انرژی کافی برای روشن کردن یک فن کوچک بود. مقیاس‌پذیری این فناوری امیدبخش است و اگر این پوشش بتواند روی پنجره‌های بزرگ‌تر مورد استفاده قرار گیرد، پتانسیل تولید برق قابل توجهی را خواهد داشت. تیم تحقیقاتی امیدوار است که این فناوری از نظر تجاری نیز موفقیت آمیز باشد. این فناوری می‌تواند به عنوان یک راهکار نوآورانه برای کاهش انتشار کربن و حرکت به سمت خودکفایی انرژی نقش مهمی ایفا کند. نکته قابل توجه این است که این پوشش می‌تواند بدون نیاز به تغییرات اساسی روی پنجره‌های موجود نصب شود.
اهمیت این دستاورد باید در بستر چالش‌های جهانی تغییر اقلیم و نیاز به گسترش منابع انرژی پاک مورد بررسی قرار گیرد. در حالی که بسیاری از تکنولوژی‌های انرژی خورشیدی نیازمند فضاهای اختصاصی و تجهیزات بزرگ هستند، این فناوری توانایی ادغام با ساختمان‌های موجود و به حداقل رساندن تاثیرات زیست محیطی را دارد. این نوآوری می‌تواند انقلابی در زمینه تولید انرژی پاک و پایدار ایجاد کند. با این حال، بهبود کارایی و مقاومت این پوشش در برابر شرایط جوی متفاوت از موضوعات مهمی است که باید در تحقیقات آتی مورد توجه قرار گیرد. تاثیر اقتصادی این فناوری و قابلیت تولید انرژی در مقیاس صنعتی نیز نیازمند مطالعات بیشتر است.
اخبار جهان به این دستاورد علمی با دیدگاه امیدوارانه می‌نگرد و مطمئناً پیامدهای مثبتی بر جهان خواهد داشت. اما تحقق پتانسیل تمام این فناوری به پیشرفت‌های آتی در زمینه مقاومت، کارایی و قیمت آن بستگی دارد. واکنش کارشناسان این حوزه و گسترش تحقیقات می‌تواند سرعت پیشرفت این فناوری را افزایش دهد. باید دید که چه مدت طول خواهد کشید تا این پنل‌های خورشیدی شفاف به صورت تجاری در دسترس قرار گیرند.
منبع: ایسنا
