Исследовательская группа из Международного университета Каталонии представила инновационное решение в области строительства и энергетики — «солнечный кирпич». Этот материал сочетает в себе текстильную керамическую технологию (TCT) и перовскитные фотоэлектрические элементы, что открывает новые возможности для создания энергогенерирующих стен, фасадов и крыш.
Что такое текстильная керамическая технология (TCT)?
Технология TCT представляет собой систему из керамических блоков, которые фиксируются в сетке из стальной проволоки, что позволяет легко устанавливать их на различные поверхности. Изначально TCT разрабатывалась для применения на фасадных облицовках, но также подходит для крыш, площадок и создания стен. В отличие от традиционных методов облицовки, где кирпичи необходимо укладывать и соединять вручную, TCT значительно упрощает и ускоряет процесс строительства, что позволяет сократить затраты времени и усилий.
Одним из ключевых преимуществ TCT является возможность использовать керамические оболочки большого размера, которые можно применить для покрытия не только фасадов, но и крыш и стен, создавая тем самым единую визуальную и функциональную поверхность. Это не только сокращает время установки, но и уменьшает расходы на материалы и трудовые ресурсы.
Интеграция перовскитных солнечных модулей
Основным достижением в разработке «солнечного кирпича» стало сочетание TCT и перовскитных фотоэлектрических элементов. Перовскитные солнечные модули славятся своей эффективностью и гибкостью, а также низкой стоимостью производства, что делает их особенно привлекательными для использования в строительстве.
Для обеспечения надежного соединения солнечных модулей с керамическими элементами исследователи применили сварку, создавая электрические соединения, и разработали специальный паз с наклонной геометрией, в который был встроен модуль. Чтобы крепление было устойчивым, ученые использовали пластины из нержавеющей стали в форме двойной буквы "L". Такая конструкция позволяет прочно фиксировать модуль, сохраняя его функциональность.
Паз для установки солнечного модуля можно разместить в разных местах керамического блока, смещая его вправо или влево. Это дает возможность адаптировать установку в зависимости от конкретного дизайна и целей, а также создавать различные композиционные эффекты.
Испытания на прочность и перспективы использования
Созданный «солнечный кирпич» прошел ряд испытаний, включая тесты на удар, вибрацию и тепловой удар. Результаты показали, что перовскитный модуль хорошо справляется с механическими воздействиями и практически не подвержен разрушению под действием твердых тел. Однако канавка для установки модуля несколько снижает прочность керамического блока, что привело к необходимости дальнейших усовершенствований. В будущем исследователи планируют укрепить конструкцию «солнечного кирпича», чтобы улучшить его долговечность и прочность.
Разработка «солнечного кирпича» представляет собой многообещающее решение для строительства зданий с низким энергопотреблением. Благодаря сочетанию эстетики и функциональности он может найти широкое применение в современном строительстве. Учитывая возможность быстрой установки, «солнечный кирпич» особенно интересен для строительства в условиях, где важно минимизировать время и затраты.
