انرژی خورشیدی هم‌اکنون نه تنها سیری صعودی را طی می‌کند، بلکه در بسیاری کشورها، به‌عنوان ارزان‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین شکل انرژی در دسترس است. اما در میان تمام سخت‌افزارها و پانل‌های خورشیدی، ابزارهای دیگری هم هستند که آن‌ها را از دست داده‌ایم. در واقع هنگامی که به پانل‌های خورشیدی فکر می‌کنیم، تمایل داریم که پانل‌های بزرگ یا آرایه‌های خورشیدی روی پشت بام خانه‌ها و ساختمان‌ها را تصور کنیم، با این حال نوع دیگری از فناوری‌های خورشیدی در حال ساخت و طراحی هستند که عملا نامرئی هستند.

مقاله‌های مرتبط:

نوآوری جدید موسسه فن‌آوری‌های توکیو، ساختمانی که سرتاسر آن با پنل‌های خورشیدی پوشیده شده است هر آن‌چه باید در رابطه با انرژی خورشیدی بدانید

پژوهشگران سال‌هاست که به‌دنبال روش‌هایی برای ساخت پانل‌های خورشیدی شفاف و شبیه شیشه هستند. به این ترتیب، ممکن است روزی بتوانیم از این پانل‌های خورشیدی به عنوان شیشه پنجره هم استفاده کنیم.

ریچارد لونت، دانشمند علوم مواد از دانشگاه ایالتی میشیگان و پژوهشگری که طی پنج سال اخیر مشغول پژوهش در مورد سلول‌های خورشیدی شفاف بوده است، می‌گوید:

سلول‌های خورشیدی بسیار شفاف نمایانگر موج آینده و کاربردهای جدید انرژی خورشیدی هستند. ما توانایی‌های این دست سلول‌های خورشیدی را تجزیه‌وتحلیل کرده‌ایم و دریافته‌ایم که تنها با جذب نور نامرئی، این دستگاه‌ها می‌توانند پتانسیل الکتریکی مشابه دیگر سلول‌های خورشیدی فراهم کنند و بتوانند قابلیت‌های اضافی برای افزایش کارایی ساختمان‌ها، خودروها و دستگاه‌های الکترونیکی همراه فراهم کنند.

لونت و همکارانش در سال ۲۰۱۴، یک سلول خورشیدی شفاف طراحی کردند که شبیه به یک قطعه شیشه شفاف بود، اما این سلول خورشیدی که با مولکول‌های آلی کوچک پوشانده شده بود، می‌توانست طول موج خاصی از نور خورشید را جذب کند. از آنجایی که این مواد تنها نورهایی با طول موج ماورای بنفش و نزدیک به مادون قرمز را جذب می‌کند، دیگر نور مرئی (نوری که چشم انسان را قادر به دیدن می‌کند) مانع نیست، به همین دلیل می‌توان از این سلول‌های خورشیدی استفاده‌های زیادی کرد.

سلول‌های خورشیدی شفاف نمایانگر موج آینده و کاربردهای جدید انرژی خورشیدی هستند

لونت و همکارانش در پژوهش جدید خود، کارایی این نوع فناوری خورشیدی شفاف را بررسی کردند و برآورد می‌کنند که اگر پانل‌های خورشیدی شفاف بتوانند سطحی به وسعت ۵ تا ۷ میلیارد مترمربع را پوشش دهند، می‌توانند، تا ۴۰ درصد از برق ایالات متحده آمریکا را تامین کنند. سال گذشته، تحلیل مشابهی توسط وزارت انرژی ایالات متحده (DoE)، انجام شد که نشان می‌داد، پتانسیل خورشیدی ساختمان‌ها در ایالات متحده، با استفاده از پانل‌های معمولی هم می‌تواند نیازهای مشابهی را تامین کند. اما لونت می‌گوید، با پیشرفت هر دو نوع سلول خورشیدی در کنار هم می توان کل برق ایالات متحده آمریکا را تامین کرد. لونت گفت:

گسترش یکپارچه هر دو فناوری می‌تواند نزدیک به۱۰۰ درصد از تقاضای برق ما را تامین کند.

وسایل نقلیه‌ی الکتریکی که از پانل‌های خورشیدی شفاف استفاده می‌کنند، قادر به تبدیل نور خورشید به مسافت‌های پیموده بیشتر خواهند بود. در همین حال دستگاه‌های شخصی هم می‌توانند از این روش برای افزایش عمر باتری‌های خود بهره ببرند. از این جهت، استفاده از این فناوری می‌تواند یک پیشرفت قابل توجه در صنایع الکترونیکی هم باشد، چرا که از سطوح معمولی برای جذب نور نامرئی استفاده می‌کند. لونت می‌گوید که سلول‌های خورشیدی شفاف هنوز به اندازه پانل‌های خورشیدی معمولی کارآیی ندارند. کارایی سلول‌های خورشیدی شفاف حدود ۵ درصد است، در حالی که کارایی پانل‌های معمولی بین ۱۵ تا ۱۸ درصد است.

در آینده‌ای نزدیک ممکن است که در ساخت تمام پنجره‌های ساختمان‌ها و خانه‌ها از پانل‌های خورشیدی شفاف استفاده شود

خوشبختانه، پنجره‌های بسیار زیادی در آسمان خراش‌ها وجود دارند که می‌توانند با پیشرفت این فناوری به صورت پانل‌های خورشیدی شفاف دربیایند. در حال حاضر، به‌طور کلی تنها کمی بیش از ۱ درصد از برق ایالات متحده به وسیله‌ی انرژی خورشیدی تامین می‌شود. لونت گفت:

سلول‌های خورشیدی معمولی بیش از ۵ دهه است که موضوع بررسی پژوهشگران هستند، اما ما تنها ۵ سال است که روی سلول‌های خورشیدی بسیار شفاف کار می‌کنیم. این فناوری مسیر امیدوارکننده‌ای را پیموده است و می‌تواند در آینده به طور گسترده‌ای در سطوح کوچک و بزرگی که پیش از این غیرقابل دسترس بودند هم عرضه شود.

یافته‌های این پژوهشگران در نشریه‌ی Nature Energy منتشر شده است.