آسیانیوز ایران؛ سرویس علم و تکنولوژی:
کاظم عاشوری گیلده - بحران انرژی و تغییرات اقلیمی، جهان را به سمت استفاده از فناوریهای نوآورانه و پایدار سوق داده است. از میان این راهکارها، فناوری شیشههای خورشیدی شفاف، یکی از هیجانانگیزترین تحولات در حوزه معماری سبز و انرژی تجدیدپذیر محسوب میشود. این شیشهها که با لایهای نازک از ترکیبات نیمهرسانا مانند اکسید نیکل و دیاکسید تیتانیوم پوشیده شدهاند، بدون کاهش شفافیت، انرژی خورشید را به برق تبدیل میکنند. در این مقاله، به بررسی عملکرد، مزایا، کاربردها و چشمانداز استفاده از این فناوری در ایران میپردازیم.
شرح فناوری
شیشههای فتوولتائیک شفاف (Transparent Photovoltaic Glass)، نسل جدیدی از پنجرههای خورشیدی هستند که میتوانند در نمای ساختمانها، پنجرهها، گلخانهها و حتی صفحهنمایشها استفاده شوند. برخلاف پنلهای خورشیدی سنتی، این شیشهها، نور مرئی را عبور میدهند و تنها اشعههای فرابنفش (UV) و مادون قرمز (IR) را جذب میکنند تا الکتریسیته تولید کنند. در فناوری مورد نظر، پوششی از اکسید نیکل (NiO) و دیاکسید تیتانیوم (TiO₂) به صورت لایه نازک نانومتری روی سطح شیشه اعمال میشود. این مواد با خاصیت نیمهرسانایی، قادرند فوتونهای پرانرژی در طیف غیرمرئی را جذب کرده و آن را به جریان الکتریکی تبدیل کنند. نتیجه، شیشهای شفاف است که مانند هر شیشه معمولی عمل میکند اما همزمان به تولید انرژی کمک مینماید.
مزایای فناوری
1. تولید برق بدون اشغال فضا: شیشهها عملکرد دوگانه دارند؛ هم عبور نور طبیعی و هم تولید برق.
2. زیباییشناسی معماری: ظاهر شفاف و بدون تغییر در نماهای مدرن.
3. کاهش مصرف انرژی سرمایشی: با فیلتر کردن امواج IR، تا ۳۰٪ از نیاز به تهویه مطبوع کاسته میشود.
4. دوستدار محیط زیست: بدون استفاده از مواد سمی یا مضر.
5. ماندگاری بالا: لایههای پوششی مقاوم در برابر حرارت، UV و شرایط جوی.
تحلیل کاربرد در ایران
با در نظر گرفتن پتانسیل بالای تابش آفتاب در اکثر مناطق ایران، این فناوری میتواند به شکلی گسترده در ساختمانهای مسکونی، اداری و دولتی استفاده شود. طبق برآوردهای علمی، اگر تنها ساختمانهای دولتی کشور به این نوع شیشهها مجهز شوند، سالانه بیش از ۴ میلیارد کیلووات ساعت برق تولید خواهد شد؛ معادل مصرف برق یک میلیون خانوار ایرانی.
راهحلها و پیشنهادها
1. وضع قوانین الزامآور ساختمانی برای استفاده از شیشههای فتوولتائیک در پروژههای جدید دولتی و تجاری.
2. ارائه مشوقهای مالیاتی به شرکتها و پیمانکارانی که از این فناوری استفاده میکنند.
3. سرمایهگذاری دولتی و خصوصی در تولید داخلی این نوع شیشهها برای کاهش وابستگی به واردات.
4. آموزش و فرهنگسازی عمومی در راستای شناخت فناوریهای معماری پایدار.
5. استفاده در مدارس، بیمارستانها و فرودگاهها بهعنوان پایلوت ملی.
نتیجهگیری
جهان در حال تغییر است و فناوری شیشههای خورشیدی شفاف یکی از جلوههای درخشان این تغییر است. در کشوری با منابع غنی نوری مانند ایران، غفلت از چنین فرصتهایی نه تنها عقبماندگی فناورانه را بهدنبال دارد، بلکه به هدررفت منابع ملی نیز میانجامد. به جای بازگشت به الگوهای مصرفی نیمقرن پیش، وقت آن رسیده تا آیندهای شفاف، پایدار و انرژیبخش را در پیش بگیریم.