Легким движением руки превращаем… пластиковое окно в солнечную батарею

Как нестандартный ход мыслей позволяет находить уникальные решения
Энергия солнца, как один из наиболее эффективных, дешевых и экологичных видов энергетических ресурсов, человечеством используется уже не первый год. Солнечные батареи применяются в самых разных сферах деятельности и постоянно совершенствуются. Одним из поистине революционных этапов такого совершенствования можно считать недавнее изобретение группы ученых из Норвегии и Великобритании, которые задумались над вопросом, как превратить в солнечную батарею обычное пластиковое окно.

Оказалось, что для воплощения такой цели в жизнь требуется всего лишь наклеить на поверхность стеклопакета некий сэндвич из тончайшей прозрачной пленки, роль начинки которого играет солнечная батарея. Но, естественно, не совсем обычная, а относящаяся к категории так называемых тонкопленочных. Работы над подобными технологиями ведутся сейчас учеными всего мира наиболее активно, и некоторые из них, успешно пройдя стадию экспериментальных исследований, уже начали применяться.

Роль фотоэлемента в таких батареях отдавалась вначале аморфному либо кристаллическому кремнию, соединениям кадмия или селена. С открытием же наночастиц стало ясно, что именно на них и следует ориентироваться в дальнейших разработках.

Принцип действия, преимущества и перспективы тонкопленочных солнечных батарей
Если говорить о принципе действия тонкопленочной солнечной батареи, то он абсолютно такой же, как и в более привычных вариантах: фотоны, щедро посылаемые нам Солнцем, практически выбивают электроны из атомов полупроводника, что и приводит к высвобождению энергии. А вот преимущества ее еще более очевидны:
— уменьшение производственных затрат, вызванное снижением материалоемкости;
— возможность нанесения на любую прозрачную поверхность независимо от ее формы;
— максимальная эффективность, особенно в местностях, испытывающих недостаток солнечных лучей;
— повышенная устойчивость к нагреванию и затемнению.

Конечно, над коэффициентом полезного действия окон — солнечных батарей еще предстоит потрудиться, чтобы появилась возможность использовать их в качестве основного, а не дополнительного или резервного источника энергии, как сейчас. Тем более что часть солнечных лучей ими поглощается для нужд генерирования. Но первые шаги в данном направлении (сенсибилизация пленки особыми красителями, использование отражателей наноуровня и т. п.) выглядят достаточно убедительными, позволяя проникнуться верой в достаточно скорое массовое распространение удивительной инновации.