Fizicienii au dezvoltat panouri solare pentru designul faţadelor

Astăzi, arhitecții nu au altă alegere, decât a utiliza pentru clădiri panouri solare de culoare neagră sau albastru-gri standard care, desigur, nu oferă faţadelor ni o atracţie specială.

Dar în curând acest lucru se poate schimba: fizicienii din secţia Fizica Aplicată Optica și Inginerie de Precizie de la Institutul Fraunhofer au propus o soluție nouă pentru decorarea faţadelor - celulele solare nano-structurate, potrivite pentru producția în masă.

Oamenii de ştiinţă au dezvoltat un nou tip de panouri solare timp de patru ani, ca parte a unui studiu finanţat de Ministerul Federal German pentru Educaţie şi Cercetări (BMBF). Potrivit lui Kevin Fyuchselya, manager al proiectului, panourile sunt proiectate special pentru faţadele decorative și designul interior al acoperişurilor. "Designul eficient" al panourilor solare colorate este realizat în baza substraturilor semiconductoare din siliciu subțire de doar câteva microni care absoarbă lumina şi o transformă în energie electrică.

În scopul de a spori eficiența conversiei a stratului semiconductor pe panoul solar, cercetătorii au dezvoltat o barieră de protecție optic neutrală (izolatoare), pe care se aplică un strat de oxid de o grosime de 100 nanometri. Acest strat de oxid transparent nu numai că sporeşte conductivitatea substratului de siliciu, dar, având un indice de refracție mai mică decât la siliciu, este utilizat ca o acoperire anti-reflex.

Design-ul simplu al celulei solare fotovoltaice SIS (semiconductor-insulator-semiconductor) are un alt avantaj: datorită stratului exterior transparent, el poate fi realizat în diferite culori și forme. "Schimbarea culorii de fotocelulă poate fi obţinută prin varierea grosimii fizice a stratului conductor de oxid transparent sau prin indicele de refracție", - a spus Fyuchsel. Astfel, oamenii de ştiinţă au fost capabili să combine într-un panou solar două moduri de obținere a energiei solare – cu ajutorul plachetelor de siliciu și prin celule solare fotovoltaice subțiri.

Cercetătorii în loc de tradiționalii indiu şi oxid de staniu au folosit pentru straturi de acoperământ materiale mai ieftine şi mai larg utilizate - oxid de zinc și aluminiu. Noi oportunități pentru decorarea faţadelor se deschid atunci când aceştia sunt folosiţi ca acoperământ pentru coloranţii sensibilizatori şi elemente solare organice flexibile. Pentru a crea un singur modul din câteva celule solare, cercetătorii au propus o sudare optică cu laser, care asigură o precizie ridicată a conexiunii fără deteriorarea materialului.