Сегодня в области «умных» энергогенерирующих окон есть три заметные линии развития — китайская и две калифорнийские.

---

Прозрачные солнечные окна: Китай против двух калифорнийских стартапов

Сегодня в области «умных» энергогенерирующих окон есть три заметные линии развития — китайская и две калифорнийские. Но очень важно сразу отметить: речь идёт о разных подходах.

Китай: плёнка для любого окна

Китайские исследователи делают ставку на плёнку, которую можно нанести на обычное стекло.

• Это не готовое «солнечное окно», а скорее покрытие.
• В лабораторных условиях плёнка демонстрирует 8–10% КПД.
• Главный плюс: технологию легко представить массовой — можно брать уже стоящие окна и превращать их в источники энергии.
• Минус: долговечность пока под вопросом, плёнки чувствительны к внешним условиям.

Ubiquitous Energy (Калифорния, США)

Первый американский стартап, который сделал акцент именно на готовом оконном блоке, а не на съёмном покрытии.

• Их окна прозрачны для глаза, потому что энергия извлекается из ультрафиолетового и инфракрасного диапазона.
• По опубликованным данным, эффективность таких окон достигает 8–10%, то есть сопоставима с китайскими плёнками.
• Но есть разница: у китайцев это пока лаборатория и прототипы, а у Ubiquitous — уже готовые окна, которые можно встраивать в здания (пусть пока и в ограниченных масштабах).

Next Energy Technologies (Калифорния, США)

Второй калифорнийский проект пошёл по тому же пути: коммерческие оконные панели для зданий.

• Однако здесь официально заявленный КПД куда ниже: около 3.5%.
• Это не лабораторные цифры, а реальные спецификации уже доступного продукта, который начали устанавливать в жилых и офисных зданиях.
• В испытаниях у компании есть и более высокие показатели (свыше 8%), но в коммерции пока используется более надёжная, хоть и менее эффективная технология.
• Таким образом, именно Next сегодня предлагает «самый низкий» КПД среди трёх упомянутых вариантов — зато это уже внедрённая продукция, а не лабораторный образец.

---

Чтобы не запутаться в цифрах

• Плёнка (Китай) — 8–10% КПД, но это пока прототипные покрытия.
• Ubiquitous (США) — 8–10% КПД, но уже в виде готового окна, коммерческие проекты есть.
• Next (США) — ~3.5% КПД в серийных окнах, то есть ниже конкурентов, зато продукт реально устанавливается в зданиях.

Термины

• КПД (коэффициент полезного действия): показывает, какая доля солнечной энергии превращается в электричество.
• Прототип / лабораторный образец: демонстрирует возможности технологии, но ещё не внедрён в рынок.
• Коммерческий продукт: то, что можно купить и установить уже сегодня — даже если эффективность ниже.
• VLT (Visible Light Transmission): показатель прозрачности стекла. Чем выше VLT, тем меньше эффективность.

Уточнения 

Прозрачные солнечные окна: как понимать цифры эффективности

Прозрачные солнечные окна — это новая технология, позволяющая превращать окна в источник энергии при сохранении прозрачности и привычного вида. Однако при обсуждении их возможностей важно правильно понимать, что означают публикуемые цифры.

КПД: эффективность преобразования энергии

Эффективность преобразования энергии (КПД) показывает, какой процент солнечной энергии, падающей на окно, реально превращается в электричество.

У традиционных непрозрачных кремниевых панелей этот показатель составляет 24–30%.

У прозрачных солнечных окон КПД пока скромнее — в среднем 3,5–10%, то есть примерно в 2,5–3 раза ниже, чем у обычных панелей. Это связано с необходимостью сохранять прозрачность и пропускать значительную часть света.

Важно: эти проценты — абсолютные показатели, а не «доля от КПД традиционных панелей». Ошибкой будет думать, что 8% у окна — это «8% от 25%». Нет, это именно реальный КПД преобразования.

Цифры по разным разработкам:

Китай (Нанкинский университет): лабораторные плёночные прототипы показывают от 3,7% до 8–10% КПД в зависимости от условий и методики измерений. Главное преимущество — это покрытие, которое можно наносить на уже существующие окна.

США, Next Energy Technologies: коммерческие окна с органическими фотоэлементами (OPV). В реальных образцах КПД пока около 3,5%, зато продукт уже устанавливается в здания.

США, Ubiquitous Energy: технология ClearView Power. На тестах достигает 8–10% КПД, что сопоставимо с китайскими прототипами, но применяется в готовых стеклопакетах.

Таким образом, Китай делает ставку на плёнки для модернизации окон, а американские компании выводят на рынок готовые стеклопакеты.

Покрытие энергопотребления здания

Этот показатель нельзя путать с КПД. Когда говорят, что такие окна могут покрывать, например, 20–25% энергопотребления здания, это означает, что при достаточной площади остекления окна обеспечат четверть всей энергии, необходимой для работы здания (освещение, отопление, охлаждение и т.д.). Это показатель масштаба применения, а не эффективности отдельного элемента.

---

Термины и пояснения

CLC (холестерические жидкие кристаллы) — материалы, которые перенаправляют циркулярно поляризованный свет.

CUSC (дифракционный солнечный концентратор) — система, концентрирующая свет на края окна, где установлены фотоэлементы.

Прозрачность 64,2% / цветопередача 91,3% — то, насколько окно визуально близко к обычному.

Эффективность преобразования 3,5–10% — реальный КПД прозрачных окон, в зависимости от технологии и стадии разработки.

20–25% покрытия энергопотребления — вклад всей оконной системы в энергобаланс здания, а не КПД единичного окна.

Сравнение:

Разработка Тип технологии Стадия КПД (приблизительно) Особенности

Китай (Нанкинский университет) Плёночное покрытие (CLC + CUSC) Лабораторные прототипы 3,7–10% Можно наносить на обычные окна, высокая прозрачность и цветопередача

США, Next Energy Technologies Готовые окна с OPV Коммерческая установка ~3,5% Уже применяется в зданиях, но эффективность низкая

США, Ubiquitous Energy Готовые окна (ClearView Power, OPV) Демонстрационные проекты 8–10% Улавливает УФ и ИК-излучение, делает упор на эстетику и массовое применение.

По теме

https://photonix.cn/en/article/doi/10.1186/s43074-025-00178-3

https://www.pv-magazine.com/2025/02/17/u-s-startup-unveils-worlds-largest-transparent-organic-pv-window/

https://www.sciencealert.com/scientists-create-clear-coating-to-invisibly-turn-windows-into-solar-panels