To, co jeszcze dwa, trzy lata temu było absolutną nowością, dziś jest produktem, który można nabyć i zastosować we własnym domu. Szkło fotowoltaiczne, bo to o nim mowa, nie jest jeszcze w powszechnym użyciu, głównie ze względu na cenę oraz stosunkowo niską wydajność, jednak z pewnością w najbliższej przyszłości nastąpi znaczny rozwój w tej dziedzinie.
Szyba solarna z kropek kwantowych oraz perowskitów i węglowych nanorurek
Nieprzerwanie trwają badania naukowców nad taką strukturą szkła solarnego, która z jednej strony zapewni przezroczystość, a z drugiej – dostawę energii na zadowalającym poziomie przy długiej żywotności materiału oraz wieloletniej wysokiej wydajności. Testowane są różne rozwiązania. Jednym z nich są tzw. kropki kwantowe, czyli półprzewodniki o wymiarach rzędu kilku do kilkudziesięciu nanometrów. Są tak małe, że niewidoczne nie tylko ludzkim okiem, ale nawet pod mikroskopem optycznym. Można przy tym dowolnie zmieniać ich kształt i rozmiar, dlatego idealnie nadają się do zastosowania w funkcji szkła solarnego. Niestety, problemem jest tu koszt wytworzenia. Ogniwa fotowoltaiczne tego rodzaju trudno wyprodukować ze względu na niewielkie rozmiary kropek kwantowych.
Bliższe rzeczywistości są chyba plany uzyskania szyby fotowoltaicznej wytworzonej z nanorurek węglowych oraz perowskitów. Szyba ma być nie do odróżnienia wizualnie od zwykłej szyby okiennej. Podczas dużego nasłonecznienia po prostu ściemnieje, zachowując jedynie około 3% transparentność, zastępując w ten sposób rolety czy żaluzje oraz oczywiście wytwarzając energię elektryczną. W czasie zachmurzenia, szyba odzyska przezroczystość, żeby dostarczać do wnętrza odpowiednią ilość światła. Ta obiecująca technologia ma niestety dwie zasadnicze wady – bardzo niską wydajność paneli (uzysk wynosi około 50% wartości z ogniw tradycyjnych), a na dodatek jej ogromny spadek, który póki co czyni to rozwiązanie całkowicie nieopłacalnym.
Szyba solarna z krzemu krystalicznego oraz amorficznego
Solarne szyby to nie jedynie plany, badania i testy naukowców, lecz realny produkt, który oferują nam producenci systemów. Oczywiście szyby fotowoltaiczne różnią się nieco wyglądem od tych, jakie mamy w oknach, jednak są funkcjonalne oraz dość wydajne i znajdują zastosowanie w wielu budynkach, zarówno nowych, jak i już istniejących. Szczególnie dobrze nadają się do tworzenia szklanych ścian, dlatego sprawdzają się w biurowcach, szkołach i innych obiektach z dużą ilością okien.
Najbardziej popularne są tu dwie technologie – szyby z klasycznego krzemu krystalicznego oraz z krzemu amorficznego. Te pierwsze już na pierwszy rzut oka nie przypominają zwykłych szyb, są raczej krzyżówką szyb okiennych i paneli fotowoltaicznych, dlatego nadają się do zastosowania tam, gdzie przesłonięcie części szyby nie będzie stanowiło dużej blokady dla światła dziennego w pochmurne dni (np. w biurowcach). Mimo że niezbyt efektowne, są jednak bardzo wydajne. Z kolei w przypadku szyb z krzemu amorficznego z wydajnością jest nieco gorzej, jednak szklane panele uzyskane tą metodą znacznie bardziej przypominają zwykłe okna, co sprawia, że znajdują zastosowanie tam, gdzie estetyka jest co najmniej równie ważna, co uzysk energii.
