यदि हम जलवायु परिवर्तन को उलटने या धीमा करने के किसी भी अवसर पर खड़े होते हैं, तो हमें प्राप्त होने वाली सभी स्वच्छ ऊर्जा की आवश्यकता होगी। सौर संभवतः बिजली पाई का एक बड़ा टुकड़ा हो सकता है। लेकिन विशेष रूप से बड़े शहरों में, जहां बिजली की खपत अधिक है, बड़े पैमाने पर सौर खेतों को स्थापित करने के लिए बहुत अधिक खुली जगह नहीं है - उदाहरण के लिए, इवानपाह सोलर इलेक्ट्रिक जेनरेटिंग सिस्टम कैलिफ़ोर्निया के Mojave डेजर्ट में 3, 500 एकड़ जमीन लेता है।
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शहरों के बाहर के क्षेत्रों से ऊर्जा को आसानी से लाया जा सकता है। लेकिन सौर दक्षता की भौतिक सीमाएं हैं, इसलिए ऊर्जा उत्पादन के लिए सभी उपलब्ध स्थान का उपयोग करना महत्वपूर्ण है। और जब शहर की छतें सौर पैनलों के लिए कुछ जगह छोड़ देती हैं, तो उस स्थान का उपयोग समशीतोष्ण जलवायु में स्थानीय भोजन उगाने के लिए किया जा सकता है।
हालांकि उच्च-उगता और गगनचुंबी इमारतों में बहुत अधिक ऊर्जा पैदा करने वाली खिड़कियां हैं।
मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं ने स्पष्ट प्लास्टिक सौर कलेक्टर विकसित किए हैं जिन्हें बिना किसी बाधा के खिड़कियों पर रखा जा सकता है। वही संग्राहक मोबाइल उपकरणों के स्क्रीन का भी पालन कर सकते हैं। जर्नल एडवांस्ड ऑप्टिकल मटेरियल में हाल के एक पेपर के अनुसार, प्लास्टिक सभी दृश्यमान प्रकाश के माध्यम से देता है। सौर-एकत्र करने वाली खिड़कियां मानव आंखों पर टिंटेड या बादल नहीं दिखाई देंगी। इसके बजाय, सामग्री को छोटे फ्लोरोसेंट कार्बनिक नमक अणुओं के साथ एम्बेडेड किया गया है, जो कि प्रकाश स्पेक्ट्रम के केवल कुछ हिस्सों को अवशोषित करने के लिए इंजीनियर किया गया है जो लोग देख नहीं सकते हैं, जैसे कि पराबैंगनी और निकट-अवरक्त प्रकाश।
मिशिगन स्टेट के एक सहायक प्रोफेसर और पेपर के लेखकों में से एक रिचर्ड लंट का कहना है कि अणु प्रकृति में पाए जाने वाले समान हैं, जो कि केवल दो भागों में विभाजित हैं। "हम उन्हें हमारी आवश्यकताओं के अनुरूप दर्जी करते हैं, " वह एक ईमेल में लिखते हैं। "यह है कि अदृश्य सौर स्पेक्ट्रम पर विशेष घटकों की कटाई और अवरक्त में एक और तरंग दैर्ध्य पर चमक।" उस अवरक्त "चमक" तब फोटोवोल्टिक कोशिकाओं (आवश्यक रूप से छोटे सौर पैनलों) के स्ट्रिप्स द्वारा सामग्री के किनारे पर उठाया गया और बदल गया। बिजली में। वहां से, वायर्ड-अप विंडो कटे हुए ऊर्जा को स्थानीय बैटरी या विद्युत ग्रिड में वापस भेज सकती हैं।
सहायक प्रोफेसर रिचर्ड लंट और यिमु झाओ, एक डॉक्टरेट छात्र, मिशिगन स्टेट यूनिवर्सिटी में पारदर्शी सौर सामग्री का परीक्षण करते हैं। (जीएल कोहुथ) पारदर्शी सौर कलेक्टर को अभी भी परिष्कृत करने की जरूरत है, क्योंकि इसकी दक्षता अपेक्षाकृत कम है: पराबैंगनी और निकट अवरक्त प्रकाश का सिर्फ 1 प्रतिशत बिजली में परिवर्तित हो जाता है। अधिकांश वाणिज्यिक सौर पैनल आज 15 से 20 प्रतिशत कुशल हैं। लेकिन लंड का मानना है कि प्रौद्योगिकी को आगे के शोध के साथ 5 प्रतिशत या उससे अधिक तक पहुंचना चाहिए।
"हम सक्रिय रूप से 'चमक' दक्षता में सुधार करके दक्षता बढ़ाने के लिए मार्गों की खोज कर रहे हैं, अवरक्त स्पेक्ट्रम के अवशोषण रेंज का विस्तार कर रहे हैं, " लंट लिखते हैं। उन्होंने यह भी कहा कि प्रकाश एकत्र करने वाले अणुओं और पारदर्शी सामग्री के बीच की बातचीत को आगे बढ़ाते हुए उन्हें एकत्र की गई ऊर्जा की मात्रा में वृद्धि करनी चाहिए।
लुंट कहते हैं कि luminescent सौर कलेक्टरों का मूल विचार दशकों से आसपास है। लेकिन, अन्य परियोजनाओं के विपरीत, इस काम का उद्देश्य गैर-दृश्य प्रकाश की कटाई करना है। उनका दावा है कि उन्हें मानक औद्योगिक प्रसंस्करण का उपयोग करके बनाया जा सकता है, और उन्हें केवल ऊर्जा एकत्र करने के लिए सामग्री के किनारे पर सौर कोशिकाओं की एक छोटी मात्रा की आवश्यकता होती है। इसका मतलब है कि वे उत्पादन करने के लिए काफी सस्ती होनी चाहिए। तथ्य यह है कि उन्हें इमारतों और खिड़कियों के मौजूदा बुनियादी ढांचे पर स्थापित किया जा सकता है, लागत बनाम स्टैंडअलोन सौर पैनलों को भी कम करना चाहिए।
Lunt को लगता है कि यह संभावना है, हालांकि, यह तकनीक पहले छोटे इलेक्ट्रॉनिक्स में दिखाई देगी, क्योंकि यह पहले से ही ई-रीडर और स्मार्ट विंडो जैसी पावर चीजों के लिए पर्याप्त ऊर्जा पैदा करता है। टीम ने एक कंपनी, Ubiquitous Energy, Inc. की स्थापना की है, जो प्रौद्योगिकी के व्यवसायीकरण पर काम कर रही है। वे अगले पांच वर्षों के भीतर इमारतों और मोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स पर अपने पारदर्शी सौर कलेक्टरों को देखने की उम्मीद करते हैं।
प्रोफेसर को नहीं लगता कि संभावित अनुप्रयोग वहां रुकते हैं, या तो, यह देखते हुए कि तकनीक का उपयोग अन्य ग्लास सतहों पर किया जा सकता है, जैसे कार विंडशील्ड।
"आप इन उपकरणों को उन सतहों पर रखने के बारे में भी सोच सकते हैं जहां आप कुछ सौंदर्यशास्त्र या पैटर्न को बनाए रखने के बारे में सोचते हैं, जैसे साइडिंग, वस्त्र या बिलबोर्ड, " लंट लिखते हैं। "वे हमारे चारों ओर हो सकते हैं बिना यह जाने भी कि वे वहाँ हैं।"
