Ultratenký solárny článok premení akýkoľvek povrch na zdroj energie
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 15. 12. 2022
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Technológia solárnych článkov je považovaná za kľúčový pilier pri prechode na čistejšie formy energie. Solárne články, ktoré sú tenké a ohybné, sú v tejto oblasti jedinečným prísľubom, pretože by sa dali použiť na všetky druhy nepravidelných, zakrivených alebo inak nevhodných povrchov. Nový ľahký solárny článok od vedcov z MIT je pritom tenší ako ľudský vlas a posúva tak hranice v tejto oblasti.
Tím z MIT, ktorý stojí za touto technológiou, sa snažil nadviazať na svoje predchádzajúce úspechy v oblasti materiálovej vedy, ktoré v roku 2016 vyvrcholili ultratenkými solárnymi článkami, ktoré sú dostatočne ľahké na to, aby sa dali umiestniť na vrchol mydlovej bubliny bez toho, aby ju praskli. Podobne ako v prípade iných tenkých, ľahkých a ohybných solárnych článkov, to poukázalo na najrôznejšie možnosti, od elektroniky na báze papiera až po ľahké nositeľné zariadenia, ktoré zbierajú energiu počas celého dňa.
Napriek tomuto potenciálu musel tím ešte vyriešiť niekoľko problémov, pričom technika výroby solárnych článkov si vyžadovala vákuové komory a drahé metódy naparovania. S cieľom rozšíriť túto technológiu sa vedci teraz obrátili na tlačové materiály na báze atramentu, aby proces zefektívnili.
Začína sa to nanomateriálmi vo forme potlačiteľných polovodičových atramentov, čo je technológia so širokým potenciálom, pokiaľ ide o elektroniku. Tie sa nanášajú na plastový substrát s hrúbkou iba 3 mikróny, spolu s potlačiteľnou elektródou, aby vytvorili solárny modul. Tento modul sa potom môže odlepiť a prilepiť na textilný substrát, ktorý poskytuje mechanickú pevnosť potrebnú na zabránenie roztrhnutiu a zároveň zvyšuje minimálnu hmotnosť.
Konečným produktom je flexibilný a ultraľahký solárny článok so stonásobne nižšou hmotnosťou oproti bežným solárnym panelom, ale schopnosťou generovať až 18-krát viac energie na jeden kilogram. Pri testovaní tím zistil, že solárny článok dokáže generovať 370 wattov na kilogram, keď je prilepený k tkanine, ale až 730 wattov, keď stojí samostatne.
„Typická strešná solárna inštalácia v Massachusetts má výkon približne 8 000 wattov,“ povedal spoluautor Mayuran Saravanapavanantham. „Na výrobu rovnakého množstva energie by naša látková fotovoltaika pridala na strechu domu len asi 20 kilogramov“.
Testovanie tímu tiež ukázalo, že látkový solárny panel sa dá viac ako 500-krát zrolovať a rozvinúť, pričom si zachováva 90 % svojej kapacity na výrobu energie, čo je dobrým znamením jeho trvanlivosti. Medzi problémy, ktoré sa tím snaží vyriešiť, patrí otázka degradácie životným prostredím, pričom je potrebná určitá forma ultratenkého obalu na ochranu solárneho článku pred prírodnými živlami.
„Uzavretie týchto solárnych článkov do ťažkého skla, ako je to štandardom pri tradičných kremíkových solárnych článkoch, by minimalizovalo hodnotu súčasného pokroku, preto tím v súčasnosti vyvíja ultratenké obalové riešenia, ktoré by len zlomkovo zvýšili hmotnosť súčasných ultraľahkých zariadení,“ povedal Jeremiah Mwaura, vedecký pracovník Výskumného laboratória elektroniky MIT.
Ak sa podarí vyriešiť tieto druhy problémov, tenký profil a nízka hmotnosť solárnych článkov by mohli nájsť najrôznejšie využitie. Ako príklad sa ponúka ich použitie na plachtách lodí, vonkajšej strane stanov pri odstraňovaní následkov katastrof alebo na krídlach bezpilotných lietadiel, ale teoreticky by sa mohli použiť takmer kdekoľvek na účely výroby energie.
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne Small Methods.
