Исследователи давно мечтают о солнечных панелях для остекления фасадов зданий и для обычных оконных проёмов. Это означает, что здания и их обитатели получат доступ к условно бесплатной электроэнергии из возобновляемых источников. Оконные стёкла с функцией выработки электричества сэкономят огромные площади за счёт сравнительно небольшого увеличения вложений на этапе строительства. Помочь в этом может новая технология, разработанная в Австралии.

Типичный фасад многоэтажного здания. Сколько места пропадает зря.

Функцию окон и остекления фасадов могут выполнять солнечные панели, которые частично пропускают свет. Традиционно окна в многоэтажных зданиях офисного назначения тонируют, что особенно актуально в странах с жарким климатом. Исследователи из Университета Монаша совместно с группой учёных из Австралийского национального научного агентства CSIRO под руководством представителей Центра передовых технологий ARC решили, что привычную тонировку вполне можно заменить остеклением с функцией выработки электричества. Разработанные таким образом стёкла-панели пропускали от 10 до 30 % света, что сопоставимо с обычным тонированием стекла.

Частично пропускающие свет панели показали эффективность в пределах от 15 до 20 %. Например, при эффективности 17 % через солнечные панели для остекления проходило более 10 % падающего видимого света. Это показатели, которые открывают потенциальную возможность для появления в зданиях окон с возможностью вырабатывать электроэнергию. С этой целью исследователи начали совместную работу над коммерческим продуктом с крупнейшим австралийским производителем стекла компанией Viridian Glass.

«Разработка таких солнечных окон предоставляет возможность, которая может привести в будущем к новшествам в технологиях остекления», ― сказала представитель Viridian Glass Джатин Ханна (Jatin Khanna). «Хотя до того, как мы увидим первое коммерческое применение, может пройти до 10 лет, в зависимости от того, насколько хорошо технология масштабируется».

По мнению учёных, новая технология стоит потраченных на неё усилий. С каждого квадратного метра «солнечного» стекла можно вырабатывать до 140 Вт электричества. Секрет изобретения кроется в использовании в солнечных панелях-окнах перовскита и органического материала poly-VNPB для увеличения стабильности панели вместо традиционного в таких случаях Spiro-OMeTAD. Статья об этой работе будет опубликована в мае в журнале Nano Energy, но есть бесплатный доступ к предварительной публикации.

На этом исследователи не остановились и начали изучать возможность создания тандемных конструкций солнечных стёкол, когда вместе соединяются два типа ячеек для сбора энергии от разных диапазонов излучения и для повышения КПД.