الألواح الشمسية الشفافة

يتم تطوير التكنولوجيا في مجال الطاقة المتجددة بشكل متزايد. نحن نعلم أن الطاقة الشمسية وطاقة الرياح هي الأكثر استخدامًا حول العالم. في هذه الحالة ، النامية الألواح الشمسية الشفافة لتتمكن من وضعها في النوافذ وتمديدها عبر المباني.

في هذه المقالة سوف نخبرك ما هي الألواح الشمسية الشفافة وخصائصها ومزاياها وعيوبها وأكثر من ذلك بكثير.

ما هي الألواح الشمسية الشفافة

الألواح الشمسية الشفافة هي تقنية جديدة تسمح بإنتاج الطاقة الشمسية على مجموعة متنوعة من الأسطح الشفافة. تم تصميم هذه اللوحات لتكون غير مزعجة قدر الإمكان ، مما يجعلها مثالية للاستخدام على النوافذ ، الأسقف والأسطح الأخرى التي تتطلب جمالية نظيفة وحديثة.

هذه تقنية عالية الكفاءة ، لذا يمكنها إنتاج قدر كبير من الطاقة مقارنة بحجمها. كما أنها شديدة التحمل ومقاومة للطقس القاسي والمخاطر البيئية الأخرى. عند دمجها مع المواد الكهربية ، يمكن لهذه الألواح أيضًا ضبط كمية الضوء الداخل إلى الفضاء ، مما يساعد على تقليل كمية الطاقة المطلوبة لإضاءة مساحة أثناء النهار.

من بين الخصائص الرئيسية للألواح الشمسية الشفافة لدينا ما يلي:

• تمتص الضوء مثل الألواح الشمسية الكهروضوئية التقليدية ، ولكن لا تحتوي على مكونات مرئية ، لذلك لا توجد ألواح أو أسلاك ضخمة تتدلى من المنزل. يمكن أن تمر دون أن يلاحظها أحد.
• إنها قوية جدًا للاستفادة من الطاقة الشمسية ، حيث يمكنها العمل بأي ميل.
• يمكن رؤيتها من كلا الجانبين.
• يمكنهم توليد الكهرباء حتى في الأيام الملبدة بالغيوم ، وهي إحدى الخصائص الرئيسية مقارنة بالألواح الشمسية التقليدية.
• يمكن تضمينها عند بناء منزل أو مبنى.

كيف تعمل الألواح الشمسية الشفافة

تتكون هذه الألواح من طبقات رقيقة من الزجاج تسمح بمرور الضوء بسهولة ، كما هو الحال مع الزجاج أو النوافذ التقليدية. يتم استخدام مواد مثل أكسيد قصدير الإنديوم (TIO) في تصنيعها ، وبالطبع فإن المادة الرئيسية هي الزجاج.

يعتبر الزجاج حاليًا من أكثر المواد استخدامًا: فهو موجود في كل شيء ، من شاشات الهاتف المحمول إلى ناطحات السحاب. الآن ، لنتخيل كيف سيكون الحال إذا أمكن استخدام هذه المادة لتوليد الكهرباء. في الواقع ، هذا ما يبحث عنه المستقبل ، ألواح شمسية شفافة يمكنها توليد الطاقة وتخزينها في أي مكان باستخدام الزجاج.

إنها تعمل بطريقة مشابهة للألواح الكهروضوئية. بهذا المعنى ، يتم دمجها مع مجموعة من المواد شبه الموصلة التي تحول الطاقة المستلمة إلى كهرباء.

مزايا استخدامها

هناك العديد من المزايا الموجودة في هذا النوع من اللوحات فيما يتعلق بالألواح التقليدية. دعونا نرى ما هي أهمها:

• تعتبر الألواح الشمسية الشفافة مثالية للتركيب في المناطق الحضرية. ستستفيد هذه المناطق أكثر من غيرها ، حيث ستكون قادرة على استخدام الطاقة المتجددة دون الحاجة إلى تعديل مبانيها بشكل كبير.
• تتطلب مساحة خالية أقل للتثبيت.
• إذا قارناه مع الألواح الشمسية الكهروضوئية التقليدية ، فإن تكلفة تركيبها أقل قليلاً.
• لديهم ما يصل إلى 25 عامًا من التشغيل.
• يقلل من الحرارة الناتجة عن الإشعاع الشمسي.
• يمكنهم توليد الكهرباء في ظروف مظللة لأنه يمكنهم أيضًا استخدام الضوء الاصطناعي.
• تمنع الأشعة فوق البنفسجية من التأثير على بشرة الناس وتقلل من التعرض لأشعة الشمس.
• يمكن تخزين الطاقة في الخلايا الكهروضوئية.
• المهندسين المعماريين لديهم بعض الفسحة لدمجها في تصاميمهم.
• إنها تحد من استخدام الوقود الأحفوري وبالتالي تقلل من التلوث في الغلاف الجوي للأرض.

عيوب

من الواضح أن كل منتج مبتكر سيكون له مزاياه ، ولكن سيكون له أيضًا عيوب. لا يوجد شيء ثوري ليس له أي جوانب سلبية. دعنا نحلل ما هي العيوب الرئيسية:

• لا يزال هناك ما لا يقل عن عامين قبل أن نتمكن من طرح هذا النوع من اللوحات في السوق على نطاق واسع.
• تبلغ كفاءة الإصدار الحالي من الألواح الشمسية الشفافة 1٪ ومن المتوقع أن تصل إلى 5٪ كفاءة قريبًا. لكن، هذا منخفض جدًا ، إذا قارنا الخلايا الشمسية الكهروضوئية التقليدية بحد أقصى 7 ٪.
• يمكن أن تسهم في زيادة الفجوة بين البلدان الهشة اقتصاديا والبلدان النامية.
• إنها تتطلب صيانة عالية لأنها يمكن أن تتراكم الغبار بسهولة.
• تفقد فعاليتها عندما تصبح الألواح أكثر شفافية.

استخدامات أخرى

انتشر استخدام هذه الألواح أيضًا في مجال الزراعة. هنا يمكن استخدامها للتغطية هياكل الدفيئة والدفيئات المتنقلة وأنواع أخرى من الهياكل المتنامية. من خلال تركيب الألواح الشمسية الشفافة على هذه الهياكل ، يمكن للمزارعين توليد الطاقة المتجددة وتقليل اعتمادهم على مصادر الطاقة غير المتجددة.

بالإضافة إلى ذلك ، توفر الألواح الشمسية الشفافة أيضًا فوائد للنباتات. من خلال السماح لأشعة الشمس باختراق بنية النمو ، يمكنها توفير الضوء الطبيعي للنباتات ، وهو أمر مفيد لنمو النبات وصحته. يمكن أن تساعد أيضًا في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة داخل الهيكل ، وخلق بيئة نمو أكثر استقرارًا وحماية النباتات من الظروف الجوية القاسية.

ألواح شمسية شفافة على النوافذ

أحد أحدث الابتكارات يسمى النوافذ الشمسية. طورت شركة New Energy Technologies الأمريكية نوافذ تستخدم كألواح شمسية كهروضوئية. ابتكرت الشركة طلاء سائل يمكن تطبيقه على أي سطح شفاف لاستخدامه على النوافذ لإنشاء ألواح شمسية شفافة.

تتكون من مواد مثل الكربون والهيدروجين والنيتروجين والأكسجين ، يسمح الطلاء بإنتاج خلايا ضوئية عضوية صغيرة. تلتقط الكسوة الطاقة الشمسية عن طريق امتصاص الطاقة الضوئية من خلال موصلات متصلة بإطار النافذة.

بفضل هذه الموصلات ، يمكن استخراج الطاقة وتخزينها في الخلايا الكهروضوئية. يمكن أيضًا توصيل هذه الطاقة مباشرة بالأجهزة التي تستهلك أو توفر الطاقة. نافذة الشمس تحجب الأشعة فوق البنفسجية فقط ، لذا فهي شفافة.

إنه طلاء متين لأن الشركة المصنعة تضمن تشغيله لمدة 25 عامًا. الشيء الأكثر إثارة للاهتمام هو أن هذا الطلاء يمكن أن يولد طاقة كهروضوئية ليس فقط من خلال ضوء الشمس ، ولكن أيضًا في ظروف مظللة بفضل الضوء الاصطناعي. كل هذا مصمم للعمل بشكل جيد مع ناطحات السحاب أو المباني أو أي نوع من المساكن.

وفقًا للمسؤولين ، يمكن أن يكون الاختراع مطروحًا في السوق في غضون عامين تقريبًا وسيحدث ثورة في استهلاك الطاقة في العديد من المنازل التي يمكنها الاستفادة من ضوء الشمس الذي يدخل من أي نافذة في المنزل.

آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الألواح الشمسية الشفافة وخصائصها.