نوافذ شفافة تولد الكهرباء في الخفاء

في ابتكار واعد، طور باحثون من جامعة نانجينج الصينية طلاء شفافا يمكن وضعه مباشرة على الزجاج العادي ليحول النوافذ إلى مولدات طاقة شمسية غير مرئية.

يعتمد هذا النظام على طبقات من البلورات السائلة الكولسترية، التي تعيد توجيه الضوء المستقطب نحو حواف الزجاج حيث تثبت الخلايا الشمسية لجمعه.

على عكس المجمعات الشمسية التقليدية المعتمدة على الانبعاث الضوئي أو التبعثر، والتي غالبا ما تؤدي إلى تشويه بصري وكفاءة منخفضة، يوفر الطلاء الجديد، تركيزا انتقائيا للضوء دون التأثير على صفاء الزجاج.

يحافظ الطلاء على متوسط عال من النفاذية المرئية للضوء (64.2%) ومؤشر تجسيد لوني يبلغ (91.3)، مما يتيح توليد طاقة نظيفة دون تغيير في مظهر النافذة.

في تجربة أولية، استطاع نموذج لا يتعدى قطره بوصة واحدة تشغيل مروحة صغيرة بقدرة 10 ميلي واط تحت أشعة الشمس.

وتشير النماذج الحسابية إلى أن نافذة بعرض مترين مطلية بهذا النظام قد تضاعف تركيز الضوء بمقدار 50 مرة، مما يقلل الحاجة إلى الخلايا الشمسية التقليدية بنسبة تصل إلى 75%.

يصنع الطلاء بتقنيات المحاذاة الضوئية والبلمرة، ويمكن إنتاجه على نطاق واسع عبر التصنيع باللف المتتابع، مما يجعله مناسبا للاستخدام التجاري.

ويؤكد الباحثون أن النظام مستقر حتى مع التعرض الطويل للشمس، ويمكن تركيبه على النوافذ القائمة، ما يجعله خيارا مثاليا لتحديث المباني الحضرية نحو استدامة طاقية وكربونية أقل.

يقول البروفيسور وي هو: "يمثل هذا التصميم خطوة مهمة لدمج الطاقة الشمسية في بيئتنا العمرانية دون التضحية بالجماليات، إنه استراتيجية عملية وقابلة للتوسع نحو الاكتفاء الذاتي من الطاقة".

ويخطط الفريق لتطوير التقنية لزيادة الكفاءة، والتحكم في الاستقطاب، وتوسيع استخدامها في البيوت الزراعية الزجاجية وشاشات الطاقة الشفافة، في رؤية طموحة لتحويل الزجاج من عنصر سلبي إلى سطح نشط يولد الطاقة حول العالم.