سه شنبه، 1 مهر ماه 1404 = 23-09 2025
این روکش جدید پنجره‌های خانگی را به پنل خورشیدی تبدیل می کند
پژوهشگران دانشگاه نانجینگ چین روکش شفافی ساخته‌اند که پنجره‌های معمولی خانگی را به پنل‌های خورشیدی تبدیل می‌کند.
به گزارش تک‌ناک، این نوآوری که به اختصار CUSC نامیده می‌شود، بخشی از نور خورشید را به لبه‌های پنجره می‌فرستد. در این قسمت‌ها، سلول‌های خورشیدی قرار دارند که نور را به برق تبدیل می‌کنند. در عین حال، بقیه نور از شیشه عبور می‌کند و پنجره همچنان شفاف باقی می‌ماند.
اگر این فناوری در مقیاس جهانی روی پنجره‌ها به‌کار رود، می‌تواند باعث تولید تراوات‌ها انرژی سبز شود و آینده تولید برق پاک را متحول کند.
طراحی CUSC برای تبدیل پنجره‌های خانگی به پنل‌های خورشیدی، یک پیشرفت مهم در استفاده از انرژی خورشیدی در شهرها است، بدون اینکه ظاهر ساختمان‌ها را خراب کند. این فناوری می‌تواند به طور عملی و در مقیاس بزرگ به کاهش آلودگی کربنی و تولید مستقل برق کمک کند.
بر اساس نتایج آزمایش‌ها، این روکش توانسته است ۶۴/۲ درصد از نور مرئی را عبور دهد و ۹۱/۳ درصد دقت رنگ را حفظ کند؛ عددی که نسبت به گزینه‌های موجود، شفافیت و کارایی بالاتری دارد.
شیمی در خدمت انرژی خورشیدی
این روکش از نوعی کریستال مایع به نام کلستریک ساخته شده است، که ویژگی‌های خاصی در برخورد با نور دارد. با قرار دادن چند لایه از این ماده روی هم، می‌توان تمام نور خورشید را پوشش داد.
در این روش، فقط یکی از حالت‌های خاص حرکت نور (به نام قطبش) برای تولید برق استفاده می‌شود. به همین دلیل، پنجره همچنان شفاف باقی می‌ماند و کارکرد معمول خود را حفظ می‌کند.
دوی ژانگ، یکی از مهندسان پروژه گفت: «ما ساختاری طراحی کردیم که می‌تواند نوع خاصی از نور را انتخاب کند و آن را به داخل شیشه هدایت نماید تا برای تولید انرژی استفاده شود.»
کارایی تبدیل پنجره‌های خانگی به پنل‌های خورشیدی
زمانی که در آزمایش‌ها از نور لیزر سبز استفاده شد، که چشم انسان به آن بسیار حساس است، حدود ۳۸ درصد انرژی آن به برق تبدیل شد. اما در شرایط واقعی‌تر که شامل تمام نور خورشید بود، این مقدار به حدود ۱۸ درصد رسید.
پژوهشگران موفق شدند نمونه‌ای کوچک به اندازه یک اینچ از این روکش بسازند، که توانست برق کافی برای روشن کردن یک فن کوچک را تولید کند. آنها معتقد هستند که اگر این فناوری در اندازه یک پنجره کامل استفاده شود، می‌تواند مقدار قابل توجهی برق تولید کند.
چالش‌ها و مسیر تجاری‌سازی
پژوهشگران امیدوار هستند با بهبود پایداری مواد، فرایند تولید و افزایش راندمان تبدیل انرژی، این فناوری در آینده نزدیک به بازار راه یابد. در حال حاضر، تنها ۳/۷ درصد از انرژی خورشیدی ورودی به برق قابل استفاده تبدیل می‌شود که نیازمند ارتقا است.
English SummaryResearchers at Nanjing University, China, have developed a transparent coating that transforms ordinary windows into solar panels, known as CUSC. This innovation directs part of the sunlight to solar cells at the window edges, converting it into electricity while allowing the rest of the light to pass through, maintaining transparency. If implemented globally, it could significantly contribute to green energy production and reduce carbon pollution. The coating, made from a liquid crystal called cholesteric, has shown to transmit 64.2% of visible light and maintain 91.3% color accuracy. Initial tests indicate it can convert about 18% of sunlight into electricity, with potential for larger-scale applications. Researchers aim to enhance material stability and efficiency for commercial use.
