Sončna energija v zadnjem desetletju divje narašča, zato je razširjenost za približno 40 odstotkov vsako leto večja. Trenutno predstavlja približno 1 odstotek celotnih svetovnih izdatkov za energijo.
Sorodne vsebine
- Z Kirigami, japonsko umetnostjo rezanja papirja, za izdelavo boljših sončnih panelov
Toda tehnologija je še vedno draga. Čeprav so se sončne plošče same znižale, stroški namestitve ostajajo visoki - do 80 odstotkov stroškov pridobivanja sončnih plošč izhaja iz same namestitve, kar vključuje pritrditev težkih plošč na pogosto nagnjene površine, kot so strehe.
Profesor Vladimir Bulović in njegova kolega z MIT Joel Jean in Annie Wang sta se zanimala, kako se spopadati s temi visokimi stroški inštalacije in drugimi težavami, ko so si zadali izdelavo ultralahke sončne celice.
"Če bi lahko naredili [sončno celico] zelo lahko, bi načeloma lahko naredili zelo veliko sončno celico, ki bi jo bilo mogoče odviti na strehi nekoga ali na polju, " pravi Bulović. "Potem je namestitev lahko tako preprosta, kot da se neokrnjena plošča priveže na streho."
Bulović in njegova ekipa so naredili prvi korak k temu cilju. Ustvarili so sončno celico tako svetlo, da lahko dobesedno sedi nad milnim mehurčkom, ne da bi ga počilo. Debela je le 2, 3 mikrona ali od 1/30 do 1/50 debeline človeškega lasu. Tako tanek je, da bi ga teoretično lahko uporabljali na skoraj vseh površinah, tudi na neverjetno občutljivih - baloni, oblačila, papir in človeška koža.
Skupina je vedela, da bo ključ do ultralahke sončne celice pri nadomeščanju težke podlage - materiala, običajno stekla, na katerem so oblikovane plasti sončnih celic - s svetlejšim. Za ustvarjanje sončnih celic bi morali uporabiti tudi postopek sobne temperature, saj bi se visokotemperaturni postopek, ki se uporablja za ustvarjanje običajnih sončnih celic, stopil ali poškodoval svetlejše podlage.
Material, s katerim se je ekipa na koncu odločila zaradi dokazila koncepta, je parilelen, prožen polimer, podoben, vendar veliko tanjši kot ovoj Sarana. Na stekleni plošči so v vakuumski komori naložili zelo tanko plast materiala sončnih celic na parilen in jo nato zatesnili z drugo plastjo parilena. Nato so s kozarca olupili sendvič s sončnimi celicami.
Nastala ultralahka sončna celica lahko ustvari 6 vatov moči na gram, kar je približno 400-krat več kot običajna kolegica. Nov postopek je podrobno opisan v reviji Organic Electronics.
Naslednji korak bo ugotoviti, kako izdelovati ultralahke sončne celice v večjih količinah. Metoda, ki se uporablja za nanašanje materiala sončnih celic na podlago, je trenutno precej počasna, zato jo je treba pospešiti, da lahko učinkovito ustvarimo večje ultralahke sončne celice. Skupina bo morala preizkusiti tudi različne podlage glede trdnosti in trajnosti.
"Dokazati bi morali, da lahko neprekinjeno deluje nekaj let, kot je potrebno za prenosne aplikacije, " pravi Bulović.
Ultralahke sončne celice bi lahko bile uporabne na območjih, kjer je teža izjemnega pomena, na primer na vesoljskih ladjah. Uporabljajo jih lahko za napajanje navadnih gospodinjskih naprav - elektronskega papirja na dotik, sledilnih ploščic, senzorjev - brez dodajanja teže in velike količine. Potencialno bi jih lahko kombinirali še z eno Bulovićevo novostjo - prozornimi sončnimi celicami, da bi ustvarili skoraj neviden vir energije na skoraj kateri koli površini.
"Naš cilj je ponovno zamisliti, kaj je sončna celica, in ponovno zamisliti, kakšne solarne tehnologije je mogoče uporabiti, " pravi Bulović.
Inženir ocenjuje, da bo minilo približno desetletje, preden bo tehnologija njegove ekipe postala mainstream.
"Če gremo s te strukture na večjo, si vsekakor lahko zamislimo, kaj bi trajalo, da bi prišli tja, " pravi. »Ni znanega števila neznank. Naloge, ki jih čakajo, morajo biti osvojene. "
