Слънчевата енергия нараства с голяма популярност през последното десетилетие или повече, като увеличава разпространението с около 40 процента всяка година. В момента тя представлява около 1% от общите енергийни разходи в света.
Свързано съдържание
- Използвайки Kirigami, японското изкуство за рязане на хартия, за да изградите по-добри слънчеви панели
Но технологията все още е скъпа. Дори и самите слънчеви панели да са намалели цената, цената на инсталацията остава висока - до 80 процента от цената за получаване на слънчеви панели идва от самата инсталация, която включва закрепване на тежки панели към често наклонени повърхности като покриви.
Професор Владимир Булович и неговите колеги от MIT Джоел Жан и Ани Уанг се интересуваха от справянето с тази висока цена на инсталацията и други проблеми, когато те се заеха да направят ултра лека слънчева клетка.
„Ако човек може да направи [слънчева клетка] много лек, по принцип човек би могъл да направи много голяма слънчева клетка, която да може да се размотава на нечий покрив или в поле“, казва Булович. „Тогава инсталацията може да е толкова проста, колкото прикрепването на неоткрития панел към покрива.“
Булович и неговият екип направиха първата стъпка към тази цел. Те са създали слънчева клетка толкова светлина, че може буквално да седи над сапунен мехур, без да го спука. Дебела е само 2, 3 микрона, или 1/30 до 1/50 от дебелината на човешката коса. Толкова е тънък, че на теория може да се използва на почти всяка повърхност, дори невероятно деликатни - балони, дрехи, хартия и човешка кожа.
Екипът знаеше, че ключът към ултралеката слънчева клетка ще бъде в замяната на тежък субстрат - материалът, обикновено стъкло, върху който се формират слоевете на слънчевите клетки - с по-лек. Те също трябва да използват процес на стайна температура, за да създадат слънчевите клетки, тъй като високотемпературният процес, използван за създаване на конвенционални слънчеви клетки, ще се стопи или ще повреди по-леките субстрати.
Материалът, на който екипът в крайна сметка се раздели заради доказателството за концепцията, е парилен, гъвкав полимер, подобен на, но много по-тънък от обвивката на Саран. Работейки върху стъклена плоча, те поставиха много тънък слой материал от слънчеви клетки върху парилена във вакуумна камера, след което го запечатаха с друг слой парилен. След това отлепиха сандвича със слънчевите клетки от стъклото.
Получената ултра лека слънчева клетка може да генерира 6 вата мощност на грам, около 400 пъти повече от конвенционалния си колега. Новият процес е подробно описан в списанието Organic Electronics.
Следващата стъпка ще бъде да разберете как да произвеждате ултра леките слънчеви клетки в по-големи количества. Методът, използван за депозиране на материала на слънчевите клетки върху субстрата, понастоящем е доста бавен и ще трябва да бъде ускорен, за да се произвеждат по-големи ултра леки слънчеви клетки. Екипът ще трябва също да тества на пътя различни основи за здравина и издръжливост.
„Трябва да докажем, че той може да работи стабилно в продължение на няколко години, както е необходимо за преносими приложения“, казва Булович.
Свръхлеките слънчеви клетки могат да бъдат полезни в области, където теглото е от изключително значение, като например на космическите совалки. Те биха могли да се използват за захранване на обикновени домакински устройства - електронна хартия с допир, тъчпад, сензори, без да добавят тегло и насипно състояние. Те потенциално биха могли да бъдат комбинирани с още едно нововъведение на Bulović - прозрачни слънчеви клетки - за създаване на почти невидим източник на енергия на почти всяка повърхност.
„Нашата цел е да преосмислим какво е слънчева клетка и да преосмислим каква може да бъде използвана слънчевата технология“, казва Булович.
Инженерът изчислява, че ще отнеме около десетилетие, преди технологията на екипа му да стане мейнстрийм.
„За да преминем от тази структура към по-голяма, със сигурност можем да предвидим какво би било необходимо, за да стигнем до там“, казва той. „Няма значителен брой неизвестни. Предстоящите задачи трябва да бъдат завоювани. "
