Mit rejthetnek a következő generációs nyílászárók?

Csakúgy, mint a folyékony napelem-permettel kapcsolatban, lázas kutatás folyik a napelemek épületen értelmezett másmódú felhasználásán, meglévő épületszerkezetek energiatermelő "újrahasznosításán".

Az ablakok energiatermelésre történő felhasználása kézenfekvő, hiszen az épületek lakóterébe e nyílászárókon keresztül érkezik a fény és ezzel együtt némi hő is. Míg az eddigi, hagyományos napelemek (amorf szilícium-, mono- és polikristályos elemek) az épület legjobb benapozottságú részén, a tetőn helyezkedtek el, addig az ablakok - a napfény villamos energiává alakításában - praktikus és helytakarékos megoldásnak kínálkoznak.

A hagyományos, szilíciumkristályos napelemekben az egyes kristályok cellákra szabdalva, vezetővel összekapcsolva helyezkednek el. Ezt a rendszert egy alaplemezre rögzítik, melynek teteje legtöbbször edzett üveg, alumíniumkeretben. A fentebb már említett monokristályos napelemek hatásfoka a legjobb (10-17 %), a polikristályos napelemeké 12-15 %, míg az úgynevezett vékonyréteg-napelemek hatásfoka 5-7 % között mozog.
Ez utóbbi legújabb és egyben legolcsóbb technológia. Ebben az esetben a hordozó közegre (üveg vagy acéllemez) viszik fel a félvezetőt, melyet polimerrel vagy üveggel fednek be. Ennek megfelelően egy vékony, könnyű és hajlékony napelemet kapunk, melynek átlátszósága sokszor megközelíti a tiszta ablaküvegét is. E technológiából kiindulva és továbbfejlesztve ma már számos, modern műszaki kutatóintézetben a napelemek újabb és újabb típusait fejlesztik a tudósok.

Néhány évvel ezelőtt egy norvégiai vállalat szabadalmaztatta azt a nanotechnológiát, melynek segítségével olyan, speciális anyaggal vonják be az ablaküvegeket, mellyel az energiát képes termelni. A hatásfok itt még meglehetősen alacsony (2-4 %) volt, így az ötletet tovább kell fejleszteni. Szintén hasonló kutatásokat végeztek és előremutató eredményeket értek az egyik ausztráliai egyetem kutatói: műanyagból olyan ablakokat alakítanak ki, amelyek átengedik a napfényt, de közben fényelenyelést fokozó festékanyag segítségével a hőt hasznosítani képes napelemet képeznek az ablaktáblák rétegei között.

A rétegekbe fecskendezett ruténium- és titániafesték a természetben, a növények levelein létrejövő fotoszintézist modellezi, melynek során elektromosság termelődik. Kaliforniában olyan, polimerből készült napelemet alkottak, amely nagyrészt átlátszó és a napfény infravörös tartományát alakítja át árammá. A legújabb kutatásokat egy massachussetts-i intézet végzi, ahol szintén a fenti festékadalékban van az ablakokkal történő napenergia hasznosításának kulcsa. A speciális festékanyagot az ablak felületére viszik fel. Az így keletkező, kezelt üveg a keretnél elhelyezkedő szolárcellákon keresztül energiává képes alakítani a napfényt. Egyelőre az új technológia során a kutatók még nem érték el a tökéletes átlátszóságot, így enyhén rózsaszín, szürkés árnyalatú napelemes-ablakokat sikerült megalkotni. A közeljövőben azonban várható, hogy - a hatásfok növelése mellett - tökéletes ablaküveg-hatást érnek el a fejlesztők.

forrás

A mellékelt ábrán a Holland Smart Energy Glas féle ablakok láthatók. Előnye: nyáron a hőséget, télen a hideget enyhíti. Irodákban és otthoni környezetben egyaránt hasznosak lehetnek.
Sötét, privát és világos üzemmódok között állítható az ablak; a sötét már felvesz valamennyi energiát, ám a legtöbbet a privát gyűjti be. Az ily módon nyert energiából az ablak egyrészt önmagát táplálja, másrészt pedig az extra termelés természetesen felhasználható egyéb célokra is, például a világítás és a szellőzőrendszerek üzemeltetésére. Igény esetén az ablakokra tetszés szerinti logókat is fel tudnak vinni.