Rewolucja w energetyce? Przezroczysta powłoka zamienia okna w elektrownie słoneczne
Wyobraź sobie, że Twoje domowe lub biurowe okna nie tylko wpuszczają światło, ale także wytwarzają energię elektryczną. Brzmi jak wizja rodem z futurystycznego filmu? Naukowcy z Uniwersytetu Nankińskiego w Chinach właśnie opracowali technologię, która może zamienić tę wizję w rzeczywistość.
Stworzyli przezroczystą powłokę, którą można nałożyć na każde standardowe okno, aby przekształcić je w wydajny panel słoneczny – bez utraty przejrzystości i estetyki.
Nowy materiał, określany jako bezbarwny i jednokierunkowy dyfrakcyjny koncentrator słoneczny (CUSC), działa w sprytny sposób: przechwytuje część fotonów światła słonecznego i kieruje je na krawędzie szyby, gdzie umieszczone są miniaturowe ogniwa fotowoltaiczne. Reszta światła wciąż swobodnie przechodzi przez szkło, pozwalając cieszyć się naturalnym oświetleniem i widokiem za oknem.
– Projekt CUSC to krok naprzód w integracji technologii solarnej ze środowiskiem zabudowanym bez poświęcania estetyki. Reprezentuje on praktyczną i skalowalną strategię redukcji emisji dwutlenku węgla i samowystarczalności energetycznej – podkreśla Wei Hu, inżynier optyk z zespołu badawczego.
Jak to działa? Powłoka została wykonana z cholesterycznych ciekłych kryształów (CLC), które dzięki swoim właściwościom odpowiednio manipulują światłem. W praktyce oznacza to, że: jedna polaryzacja światła jest przechwytywana i przekształcana w energię, druga polaryzacja swobodnie przechodzi, dzięki czemu okno nadal pozostaje przezroczyste.
W testach laboratoryjnych udało się wychwycić i przekształcić aż 38,1% energii z zielonego światła laserowego – czyli z zakresu, na który ludzkie oko jest najbardziej czułe. W bardziej realistycznych warunkach, przy pełnym spektrum światła, sprawność wyniosła 18,1%.
Co więcej, prototyp o wielkości zaledwie jednego cala był w stanie wygenerować energię wystarczającą do zasilenia małego wentylatora. Zdaniem badaczy, przeskalowanie technologii do rozmiarów typowego okna może oznaczać znaczący zastrzyk zielonej energii.
Największym atutem nowej powłoki jest jej uniwersalność – można ją nanieść na zwykłe okna bez konieczności kosztownych przeróbek. To otwiera drogę do jej szerokiego zastosowania w mieszkaniach, biurowcach czy nawet pojazdach.
Naukowcy podkreślają jednak, że przed komercjalizacją pozostaje jeszcze wiele wyzwań. Obecna efektywność konwersji całkowitej energii słonecznej to jedynie 3,7%, dlatego konieczne są dalsze prace nad stabilnością materiału i procesem produkcji.
– Aby zwiększyć skalę produkcji, należy rozważyć szereg udoskonaleń w materiałach i procedurach – zauważają autorzy badań opublikowanych w czasopiśmie PhotoniX.
Absolwentka Inżynierii Środowiska na Politechnice Warszawskiej. Specjalizuje się w technicznych i naukowych tekstach o przyrodzie, zmianie klimatu i wpływie człowieka na środowisko. W swoich artykułach łączy rzetelną wiedzę inżynierską z pasją do natury i potrzeby życia w zgodzie z otoczeniem. Uwielbia spędzać czas na łonie przyrody – szczególnie na Warmii, gdzie najchętniej odkrywa dzikie zakątki podczas pieszych wędrówek i wypraw kajakowych
Opublikowany: 22 września, 2025
