Istraživali koji rade na Državnom univerzitetu Mičigen (MSU) su stvorili potpuno transparentni solarni kolektor koji je toliko providan da bi mogao zameniti konvecnionalno staklo u prozorima. Novi uređaji – nazvani transparentni luminiscentni solarni koncentratori – imaju potencijal da pretvore ne samo prozore u solarne električne generatore, već i ekrane pametnih telefona, stakla na vozilu, ili gotovo bilo šta drugo što ima prozirnu površinu.
Eksperimentisanje sa transparentnim solarnim kolektorima se sprovode duže vreme, ali su oni rezultirali sa promenljivim uspesima i mnogim lošim rezultatima – posebno oko neefikasne proizvodnje energije. Tačnije, većina proizvedenih materijala nisu bili potpuno transparenti, već uglavnom jarkih boja ili previše zatamljena.
„Niko ne želi da boravi iza zatamljenog stakla“, kaže Ričard Lunt, docent hemijskog inženjerstva i nauke o materijalima na MSU. „Zatamljeno staklo daje vrlo šarenoliko okruženje, slično boravku u diskoteci. Mi smo imali pristup gde smo zaista učinili luminiscentni aktivni sloj transparentnim!“
Za razliku od stnadardnih fotonaponskih solarnih ćelija koje zarobljavaju energiju uglavom iz vidljivog dela svetlosnog spektra, transparentni solarni kolektori razvijeni od strane tima sa MSU koriste mikroskopske organske molekule dizajnirane da apsorbuju specifične talasne dužine svetlosti nevidljive ljudskom oku. Kako bi akumilirale i koristile ovu solarnu energiju, kolektor kanališe svetlost do ivice plastike gde se transformiše u električnu energiju preko tankih traka solarnih ćelija.
„Možemo podesiti ove materijale da pokupe samo ultraljubičaste i skoro infracrvene talasne dužine koje zatim „sjaje“ u durgoj talasnoj dužini u infracrvenom spektru“, objašnjava Lunt. „Pošto materijal ne apsorbuje i ne emituje svetlost u vidljivom spektru, on izgleda izuzetno transparentno ljudskom oku.“
Kao što je prethodno navedeno, jedno od predloženih upotreba ovog potpuno providnog materijala će biti umesto konvencionalnih stakala ili na mestima gde se sada koristi transparentna plastika. Tim istraživača priznaje da je ova tehnologija još uvek u ranoj fazi svog razvoja, ali tvrde da ona ima mogućnost da bude proširena na komercijalne nivoe za upotrebu u industrijskim aplikacijama i da može biti proizvedena po razumnoj ceni.
„To otvara mnogo prostora za razmeštanje solarne energije na nenametljivi način“, kaže Lunt. „Može da se koristi na visokim zgradama sa mnogo prozora, ili na bilo kojoj vrsti mobilnih uređaja koji zahtevaju visoku estetski kvalitet poput telefona ili e-čitača. I na kraju mi želimo da napravimo solarne površine za sakupljanje energije za koje vi i ne znate da se nalaze tamo.“
Istraživanje je takođe u ranoj fazi efikasnosti – uprkos referenciranju na neefikasnost obojenih solarnih kolektora, prototip uređaja MSU je jedva proizveo efikasnost solarne konverzije od 1 odsto. Kao rezultat toga, tim želi da postigne efikasnost „preko 5 odsto“ u nekom trenutku, uz napomenu da najbolji obojeni solarni kolektori razvijeni drugde imaju efikasnost konverzuje od oko 7 odsto.
Istraživanje je nedavno objavljeno u stručnom časopisu „Advanced Optical Materials“.