Разработано устройство, одновременно выполняющее функции оконного стекла и солнечной батареи. Разработка может обеспечить здания бесплатной энергией.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале «Nano Energy».

«Мы давно мечтали иметь окна, которые генерируют электричество, и теперь это, кажется, стало возможным», — заявляет глава исследовательской группы Яцек Ясеняк (Jasek Jasieniak) из Университета Монаша в Австралии.

Новые солнечные панели используют ставший уже привычным минерал первскит и новый органический полупроводник. Последний и стал ноу-хау команды.

Отметим, что идея полупрозрачных солнечных фотоэлементов, которые можно вставлять в окна, не нова, но до сих пор ни один подобный проект не увенчался успехом, то есть на рынок не был выпущен достойный продукт. Как считают исследователи, причина — в неудачных материалах, которые не обеспечивали батарее стабильной и эффективной работы. Теперь же всё может измениться, полагают разработчики.

Новое устройство в зависимости от желания заказчика может пропускать от 10 до 30% падающего на него света. Материалы с такой прозрачностью часто используются для остекления зданий.

При этом новая солнечная батарея имеет вполне приличный КПД. При прозрачности 10% он составляет 17%. Это почти столько же, сколько у стандартного кремниевого фотоэлемента (15-20%). Поэтому два квадратных метра такого оконного стекла заменяют стандартную солнечную панель на крыше.

В солнечный день подобные окна будут генерировать до 140 ватт энергии на квадратный метр.

Лучше всего для внедрения новой технологии подходят высотные здания. Используемые в них огромные оконные стёкла стоят не намного дешевле новых фотоэлементов, поэтому «энергоокна» могут стать для них выгодной заменой.

Как сообщают разработчики, новым устройством уже заинтересовалась компания «Viridian Glass» — крупнейший производитель оконного стекла в Австралии.

В дальнейшем специалисты будут разрабатывать методы промышленного производства подобных систем. Пока на масштабирование нового устройства инженеры закладывают 10 лет.

Кроме того, авторы намерены повысить КПД своей разработки.

«Наш следующий проект — тандемное устройство, — делится планами Ясеняк. — Мы будем использовать солнечные элементы на основе перовскита в качестве нижнего слоя и органические солнечные элементы в качестве верхнего».

Разработчики надеются, что такие «оконные батареи» будут в итоге иметь важные конкурентные преимущества перед другими коммерческими продуктами. Кто знает, может быть, в будущем архитекторы будут создавать проекты новых зданий с оглядкой на то, с какой стороны на них будут падать солнечные лучи в течение дня.