پوشش خورشیدی شفافی که می‌تواند پنجره‌های معمولی را به مولّد انرژی پاک تبدیل کند.
یک تیم تحقیقاتی به رهبری دانشگاه نانجینگ یک متمرکزکننده خورشیدی شفاف، بی‌رنگ و یک‌جهته معرفی کرده است که می‌تواند مستقیماً روی شیشه پنجره استاندارد اعمال شود. این متمرکزکننده خورشیدی پراش‌گونه (CUSC) با استفاده از لایه‌های چندگانه کریستال مایع کلستریک (CLC) با دوره‌های عرضی زیرمیکرونی، به‌صورت انتخابی نور خورشید را به سمت لبه پنجره هدایت می‌کند، جایی که سلول‌های فتوولتائیک نصب شده‌اند. این مطالعه در مجله PhotoniX منتشر شده است.
برخلاف متمرکزکننده‌های مبتنی بر لومینسانس یا پراکندگی معمولی که اغلب از اعوجاج بصری، راندمان پایین و مقیاس‌پذیری ضعیف رنج می‌برند، CUSC جدید پراش انتخابی قطبش در طیف گسترده و موج‌نمایی را بدون به خطر انداختن شفافیت انجام می‌دهد. این دستگاه شفافیت متوسط در نور مرئی (64.2%) و شاخص بازنمایی رنگ (91.3) بالایی را حفظ می‌کند و امکان تولید انرژی پاک را بدون تغییر ظاهر پنجره فراهم می‌کند.
دکتر دوی ژانگ، یکی از نویسندگان اصلی، گفت: «با مهندسی ساختار فیلم‌های کریستال مایع کلستریک، ما سیستمی ایجاد می‌کنیم که نور قطبیده دایره‌ای را به‌صورت انتخابی پراش می‌دهد و آن را در زوایای تند به داخل موج‌نمای شیشه هدایت می‌کند. این امکان می‌دهد تا 38.1% از انرژی نور سبز ورودی در لبه جمع‌آوری شود.»
آزمایش‌ها نشان داد که یک نمونه اولیه با قطر 1 اینچ می‌تواند مستقیماً یک پنکه 10 میلی‌واتی را تحت نور خورشید تغذیه کند. مدل‌سازی نشان می‌دهد که یک پنجره CUSC با عرض معمولی 2 متر می‌تواند نور خورشید را 50 برابر متمرکز کند و تعداد سلول‌های فتوولتائیک مورد نیاز را تا 75% کاهش دهد. این سیستم امکان ادغام با سلول‌های فتوولتائیک با عملکرد بالا مانند گالیم آرسنید را برای تبدیل توان بهبودیافته فراهم می‌کند.
فیلم‌های CLC چندلایه از طریق تکنیک‌های فتوتراز و پلیمریزاسیون ساخته می‌شوند و از طریق تولید رول‌به‌رول مقیاس‌پذیر هستند. این طراحی تحت قرار گرفتن طولانی‌مدت پایدار می‌ماند و می‌تواند روی پنجره‌های موجود برای ارتقاء پایدار شهری نصب شود.
پروفسور وی هو گفت: «طراحی CUSC گامی به جلو در ادغام فناوری خورشیدی در محیط ساخته‌شده بدون قربانی کردن زیبایی‌شناسی است. این یک استراتژی عملی و مقیاس‌پذیر برای کاهش کربن و خودکفایی انرژی است.»کارهای آینده بر بهبود راندمان در طیف گسترده، کنترل قطبش و سازگار کردن فناوری برای گلخانه‌های کشاورزی و نمایشگرهای خورشیدی شفاف متمرکز خواهد بود. چشم‌انداز آنها: تبدیل شیشه‌های غیرفعال به سطوح فعال تولیدکننده انرژی در سراسر جهان.
https://www.sciencedaily.com/releases/2025/09/250905112312.html
