U našem prelasku na čistije oblike energije tehnologija solarnih ćelija smatra se ključnom, ali u ovoj oblasti postoji mnogo prostora za eksperimentisanje. Tanke i fleksibilne solarne ćelije su jedinstvene u ovoj oblasti, jer se mogu primeniti na sve vrste nepravilnih, zakrivljenih ili na drugi način neprikladnih površina. Tanja od ljudske kose, nova lagana solarna ćelija naučnika sa MIT-a nastavlja da pomera standarde u ovom polju.
.jpg)
Lagane ćelije imaju veliki potencijal (Foto: Melanie Gonick, MIT)
Naučnici MIT-a su nastojali da nadograde svoj prethodni napredak u nauci o materijalima, koji je 2016. kulminirao ultra tankim solarnim ćelijama koje su dovoljno lagane da stoje na mehuru sapunice, a da on ne pukne. Kao što je slučaj sa drugim tankim, laganim i fleksibilnim solarnim ćelijama koje smo posmatrali tokom godina, ovo je ukazivalo na brojne mogućnosti.
Uprkos velikom potencijalu, tim je i dalje imao problema sa tehnikom izrade solarnih ćelija koje zahtevaju vakuumske komore i skupe metode taloženja pare. Da bi proširili tehnologiju, naučnici su se okrenuli materijalima za štampanje na bazi mastila kako bi pojednostavili proces.
Oglas
Počeli su sa nanomaterijalima u obliku poluprovodničkih mastila za štampanje, tehnologije sa širokim potencijalom kada je u pitanju elektronika. Oni se nanose na plastičnu podlogu debljine samo 3 mikrona, zajedno sa elektrodom za štampanje, da bi se formirao solarni modul. Taj modul se zatim može oguliti i zalepiti na podlogu od tkanine koja nudi mehaničku čvrstoću potrebnu za sprečavanje kidanja, uz dodavanje minimalne težine.
Gotov proizvod je fleksibilna i ultra lagana solarna ćelija sa stotim delom težine konvencionalnih solarnih panela, ali sposobnošću da generiše 18 puta više energije po kilogramu. Tokom testiranja, tim je otkrio da solarna ćelija može da generiše 370 vati po kilogramu kada je pričvršćena za tkaninu, ali do 730 vati kada stoji sama.
Solarne ćelije tanje od ljudske kose (Foto: Melanie Gonick, MIT)
Glavni autor Mayuran Saravanapavanantham kaže da tipična solarna instalacija na krovu u Masačusetsu daje oko 8.000 vati, a da bi njihovi fotonaponski uređaji proizveli istu količinu energije i dodali samo oko 20 kilograma na krov kuće.
Testiranja su pokazala da se solarni panel od tkanine može namotati i odmotati više od 500 puta uz zadržavanje 90% svojih mogućnosti za proizvodnju energije, što je dobro zbog njegove izdržljivosti. Među problemima koje tim rešava je pitanje degradacije životne sredine, sa nekim oblikom ultratanke ambalaže koja je potrebna da zaštiti solarnu ćeliju od nepogoda.
Jeremiah Mwaura, naučni istraživač u MIT istraživačkoj laboratoriji za elektroniku, navodi da bi postavljanje ovih solarnih ćelija u teško staklo, kao što je standard kod tradicionalnih silicijumskih solarnih ćelija, minimiziralo bi vrednost sadašnjeg napretka, tako da tim trenutno razvija ultratanka rešenja za pakovanje koja bi samo delimično povećala težinu sadašnjih ultralakih uređaja.
Ako uspeju da reše ove probleme, tanke i lagane solarne ćelije mogle bi imati široku primenu. Jedra čamaca, spoljašnjost šatora u scenarijima oporavka od katastrofe ili krila dronova su samo neki od ponuđenih primera, ali u teoriji one bi mogle da se rasporede bilo gde u svrhu proizvodnje električne energije.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Small Methods.
