Tworzenie miękkiej komórki

Plastikowe ogniwa słoneczne nie mogą jeszcze konkurować z konwencjonalną fotowoltaiką krzemową w zakresie wydajnego wytwarzania energii na dużą skalę. Ale stały się na tyle dobre, że przynajmniej jedna firma, Lowell, Konarka z MA, wyszła poza fazę proof-of-concept i wprowadza je do produktów.





Armia, Siły Powietrzne i Textronics, firma z siedzibą w Wilmington w Niemczech, włączają teraz ogniwa Konarki do konstrukcji namiotów do zasilania komputerów oraz tkaniny torebek do ładowania baterii do telefonów komórkowych i laptopów.

Ogniwa słoneczne Konarki są drukowane lub powlekane na rolkach plastiku – podobnie jak klisza fotograficzna. Drobne cząsteczki osadzone w folii pochłaniają światło i wypluwają elektrony, które są transportowane przez elektrolit i zbierane przez elektrody.

Do tej pory firma wykazała, że ​​jej komórki mogą ładować baterie w telefonach komórkowych, wydłużając czas rozmów, a nawet eliminując potrzebę podłączania do gniazdka – zakładając, że ktoś mieszka gdzieś w Phoenix i nie jest uzależniony od urządzenia.



Konarka pokazała również, że materiały w jej ogniwach słonecznych można dostroić tak, aby pochłaniały i odbijały światło o różnych długościach; i, w przeciwieństwie do tradycyjnych materiałów fotowoltaicznych, podłoże z tworzywa sztucznego może dopasowywać się do nieregularnych kształtów. Według jednego z partnerów Konarki, Textronics, produkt końcowy może nawet sprawiać wrażenie zwykłej tkaniny.

W oczekiwaniu na rosnący popyt Konarka nawiązała również współpracę z niemiecką drukarnią Kurz, aby na dużą skalę produkować swoje plastikowe ogniwa słoneczne. Takie przyspieszenie będzie jednak zależało od tego, kiedy i czy strony trzecie są przekonane, że komórki mogą być płynnie zintegrowane z ich własnymi produktami.

Wysiłki Konarki odzwierciedlają rosnące dążenie do taniej energii słonecznej (patrz Solar-Cell Rollout , Przegląd technologii , lipiec 2004). Ostatecznym celem jest sprawienie, by energia słoneczna, która obecnie kosztuje od 4 do 5 razy więcej niż energia elektryczna, była konkurencyjna wobec paliw kopalnych. To wyzwanie, które może stać się łatwiejsze, jeśli ceny paliw będą nadal rosły.



Jedno z podejść obejmuje wytwarzanie materiałów fotowoltaicznych z przewodzących elektrycznie polimerów i nanostruktur zwanych fulerenami lub kulkami buckyballa. Kiedy takie elementy zostały po raz pierwszy wypróbowane jako ogniwa słoneczne, były rażąco nieefektywne, przekształcając zaledwie jeden do dwóch procent energii świetlnej w energię elektryczną.

Jednak w ostatnich miesiącach, zmieniając polimery i buckyballs, kilka zespołów badawczych – kierowanych przez fizyka Davida Carrolla z Wake Forest; Alan Heeger, współzałożyciel i główny naukowiec Konarki oraz laureat Nagrody Nobla na Uniwersytecie Kalifornijskim w Santa Barbara; i Yang Yang z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles – poprawiły przepływ energii elektrycznej, w przybliżeniu podwajając zdolność materiału do przekształcania światła w energię elektryczną. Jeśli badaczom uda się ponownie podwoić wydajność, materiał będzie wystarczająco wydajny, aby konkurować z tradycyjnymi technologiami słonecznymi.

Następny krok – produkcja ogniw słonecznych, które mogą konkurować z paliwami kopalnymi – będzie oznaczać pokonanie jeszcze większej liczby przeszkód. Na przykład jednym ze sposobów na poprawę odsetka światła zamienianego w energię elektryczną jest zwiększenie ilości światła faktycznie pochłanianego przez komórkę. Według Seana Shaheena, specjalisty od energii słonecznej w National Renewable Energy Laboratory (NREL) w Golden, CO, można to zrobić, tworząc materiały, które pochłaniają więcej kolorów w widmie, nad czym obecnie pracuje.



Takie badania nad nowymi technologiami słonecznymi posuwają się naprzód zarówno w laboratoriach przemysłowych, jak i akademickich. Jej badacze są przekonani, że doprowadzi to do wydajniejszych i tańszych urządzeń z ogniwami słonecznymi, znajdowania coraz większej liczby zastosowań i ostatecznie zmniejszania naszej zależności od paliw kopalnych.

Na razie, zdaniem Konarki, solary wyglądają dobrze dla żołnierzy i modnych klientów.

Powiązane linki:



ukryć