חלונות ודלתות המייצרות חשמל.. חדשנות שמשנה את עתיד הערים

SadaNews - מחקרים מדעיים עדכניים חשפו טכנולוגיה מבטיחה שתוכנן מחדש את צורת הלוחות הסולאריים, והופכת אותם מחלקים פונקציונליים מסורתיים לחלק אינטגרלי בעיצוב הבתים והבניינים.

חוקרים מהאוניברסיטה העברית בירושלים הצליחו לפתח תאים סולאריים גמישים וחצי שקופים, שניתן לשלוט בצבעיהם ובדרגת שקיפותם באמצעות הדפסה תלת-ממדית.

בניגוד ללוחות סולאריים מסורתיים שמגיעים לרוב בצבעים מוגבלים כגון כחול או אפור כהה או שחור, טכנולוגיה חדשה זו שואפת לפתור בעיה שהטרידה תמיד את ההתקנות הסולאריות הגלויות, במיוחד בערים, שם הלוחות הרגילים אינם משתלבים עם האופי הארכיטקטוני של הבניינים, בהתאם לדוח שפורסם באתר "digitaltrends" ועיין בו "אל ערביה ביזנס".

תאים סולאריים בעיצוב תוך שימוש באלמנטים דקורטיביים

הטכנולוגיה החדשה מתבססת על תאי פרובסקייט סולאריים, הידועים ביכולתם הגבוהה לספוג אור ולהפוך אותו לאנרגיה.

אבל במקום להשתמש בשכבות שטוחות כפי שיש בלוחות המסורתיים, החוקרים הדפיסו פרובסקייט בצורת עמודים מיקרוסקופיים אנכיים, שנראים כמו יער קטן של מבנים מיקרוסקופיים הסופגים אנרגיה.

בעזרת שליטה בגובה העמודים הללו, המרחקים ביניהם וצפיפותם, יכולים המדענים להתאים את כמות האור שעוברת דרך התאים, ובכך לשלוט בשקיפותם. כמו כן, המבנה המיקרוסקופי מאפשר החזרה וספיגה של אורכי גל מסוימים מהאור, מה שמעניק לתאים צבעים נראים שניתן לעצב אותם לפי הצורך.

אך יתרון זה אינו משתרע רק על הצורה, שכן מבנה זה שאינו שטוח גורם לתאים להיות גמישים וניתנים לכיפוף מבלי להיסדק, מה שאפשר להשתמש בהם על חלונות, חזיתות זכוכית, קירות מעוגלים, ואף משטחים לא קונבנציונליים, תוך כדי המשך ייצור חשמל.

מחלונות לחזיתות ערים

החוקרים סבורים שתאים אלה יכולים להשתלב בקלות בבניינים מגורים, משרדים, ומלונות יוקרתיים, כאשר הזכוכית היא רכיב ארכיטקטוני מרכזי.

ואפשר אפילו להתאים את המראה שלהם כך שיתאים לעיצוב הבניין או אפילו לאופנה מסוימת.

טכנולוגיה זו פותחת את הדלת לרעיונות עתידיים, כמו הדפסת תאים סולאריים על חלונות מכוניות לייצור אנרגיה המשמשת לטעינת מכשירים קטנים, או להפסיק את השימוש בלוחות הענקיים על הגגות, ולהסתפק בחלונות המייצרים אנרגיה בשקט מבלי להשפיע על המראה הכולל של הבניין.

ביצועים מבטיחים עם אתגרים עתידיים

המבחנים הראו כי החומר הסולארי הגמיש מסוגל להשיג שיעור המרה של עד 9.2%, תוך שמירה על ממוצע שקיפות נראית של כ-35%. כמו כן, התאים הוכיחו יציבות בביצועים ובמבנה במהלך תקופות הפעלה ממושכות, גם לאחר חשיפה לעיוותים חוזרים.

על אף תוצאות אלה המעודדות, היעילות עדיין נמוכה מאלה המוצגות על ידי הלוחות הסולאריים הקונבנציונליים, דבר המהווה אתגר בפני אימוץ מסחרי רחב. הצוות החוקרת עובד כיום על שיפור העמידות והחיים הפוטנציאליים של החומר, כהכנה להעברת השימוש מן המעבדות לשימוש מעשי.

ואם מאמצים אלו יצליחו, אנו עשויים לראות בעתיד הקרוב ערים המייצרות אנרגיה מ-חלונותיהם וחזיתותיהם, כאשר הקיימות משולבת עם יופי בנוף ארכיטקטוני חדש.