Polimerowe panele słoneczne

Panele słoneczne, choć przyjazne dla środowiska, są również bardzo drogie. Naukowcy znaleźli dla nich alternatywę - polimerowe panele słoneczne. Co to jest opisane w artykule.

Osoba, nawet trochę zainteresowana energią słoneczną, doskonale zdaje sobie z tego sprawę bateria słoneczna - Jest to połączenie dużej liczby fotokomórek zamontowanych na dowolnej powierzchni.

Ogniwo słoneczne jest urządzeniem półprzewodnikowym, które przekształca energię słoneczną w prąd elektryczny. Ogniwa słoneczne „tradycyjnych” ogniw słonecznych są wykonane z krzemu. Proces produkcji takich akumulatorów jest złożony i bardzo drogi. Pomimo tego, że krzem jest bardzo powszechnym pierwiastkiem, a skorupa ziemska zawiera około 20% krzemu, proces przekształcania piasku źródłowego w krzem o wysokiej czystości jest bardzo skomplikowany i kosztowny.

Ponadto czasami występują problemy z usuwaniem zużytych fotokomórek, ponieważ oprócz krzemu, fotokomórki zawierają również kadm. I wreszcie, krzemowe fotokomórki stają się bardzo gorące podczas pracy. Po czym ich wydajność zaczyna spadać. Dlatego oprócz fotokomórek akumulatory silikonowe wymagają także drogich systemów chłodzenia. Zobacz więcej na ten temat tutaj: Jak są ułożone i działają panele słoneczne?. Wszystko to sprawiło, że naukowcy szukali bardziej skutecznych metody przetwarzania energii słonecznej.

Alternatywą dla krzemowych paneli słonecznych może być polimerowe panele słoneczne. Jest to nowa technologia, a dziesiątki instytutów badawczych i firm na całym świecie pracują nad jej rozwojem. Zobacz także: Nowe technologie. Przewodzący plastik

Fotokomórka polimerowa to folia składająca się z warstwy aktywnej (polimeru), elektrod aluminiowych, elastycznego podłoża organicznego i warstwy ochronnej. Aby utworzyć walcowane polimerowe ogniwa słoneczne, poszczególne folie ogniwa słoneczne są łączone.

Zalety polimerowych ogniw słonecznych w porównaniu z konwencjonalnymi krystalicznymi: zwartość, łatwość, elastyczność. Takie akumulatory są niedrogie w produkcji (do ich produkcji nie stosuje się drogiego krzemu) i są przyjazne dla środowiska, ponieważ mają mniej znaczący wpływ na środowisko.

Ma tylko jedną wadę - wydajność konwersji energii słonecznej na polimerowe ogniwa słoneczne jest wciąż bardzo niska. Wada ta ograniczała tworzenie takich baterii na poziomie prototypowych próbek.

Obecnie najwyższa wydajność polimerowych ogniw słonecznych udało mu się pozyskać Alana Higera z Center for Polymers and Organic Solids of University of California w Santa Barbara (siedem lat temu otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii za odkrycie i rozwój polimerów przewodzących) oraz Kwanhe Lee z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii w Gwangju.

Ich bateria słoneczna ma sprawność 6,5% przy oświetleniu 0,2 wata na centymetr kwadratowy. Jest to najwyższy poziom osiągnięty dla paneli słonecznych wykonanych z materiałów organicznych. I chociaż najlepsze krzemowe ogniwa słoneczne mają sprawność 40%, to jednak są bardzo zainteresowane akumulatorami polimerowymi na całym świecie. To prawda, że ​​technologia produkcji takich akumulatorów jest wciąż na wczesnym etapie rozwoju.

Pierwsze baterie polimerowe wprowadzone na rynek w Danii.

Niedawno Duńska firma Mekoprint A / S uruchomił pierwszą linię, na której będą produkowane polimerowe baterie słoneczne. Firma jest zaangażowana w prace projektowe i rozwojowe od około 10 lat i jest teraz gotowa do masowej produkcji takich akumulatorów.

Produkcja polega na wielowarstwowym drukowaniu fotokomórki słonecznej na elastycznej folii, którą można następnie skręcić, wyciąć i wykonać z paneli słonecznych absolutnie dowolnego rozmiaru.

Według specjalistów firmy głównym plusem akumulatorów polimerowych jest ich niski koszt. Ich produkcja będzie kosztować firmę co najmniej 2 razy tańszą niż produkcja konwencjonalnych akumulatorów silikonowych. Ta okoliczność z kolei wpłynie na wartość rynkową akumulatorów polimerowych, w wyniku czego staną się znacznie tańsze.

Drugim plusem akumulatorów polimerowych jest ich ogromna elastyczność. Taka bateria - może być cięta nożem, może być przekształcona w rurkę, może być przyklejona do dowolnej powierzchni o całkowicie dowolnym kształcie.

W razie potrzeby taką baterię można nawet przykleić do ubrania (co kiedyś zrobili duńscy specjaliści). Akumulator polimerowy przyklejono do zwykłego kapelusza. A przy słonecznej pogodzie moc baterii wystarczała na to, by działało z niej małe przenośne radio.

I na koniec nie można nie wspomnieć o czystości procesu produkcji takich akumulatorów. Okazuje się. ich produkcja nie jest bardziej szkodliwa niż produkcja zwykłych plastikowych naczyń, a szkodliwe emisje do atmosfery, które występują podczas produkcji zwykłych baterii silikonowych, można wkrótce zapomnieć.

Możliwe, że po pewnym czasie zapomnimy o gazie i węglu, ponieważ przy dalszym rozwoju tej technologii jest całkiem możliwe, że wytwarzana energia elektryczna przy użyciu słonecznych baterii polimerowych będzie tańsza niż proces generowania energii elektrycznej poprzez spalanie tradycyjnych źródeł energii.