Вікна з полімерних сонячних батарей вже сьогодні стали реальністю
Вченні з Університету Каліфорнії в Лос-Анджелесі (UCLA) створили новий елемент для полімерних сонячних панелей. Його унікальність в тому, що прозорість елемента для людського ока приблизно сімдесят відсотків. Це означає, що вікна з цього матеріалу вмонтовані в будівлі можуть генерувати електрику і в той же час, люди знаходяться всередині, можуть бачити все, що відбувається зовні. Новий тип полімерної сонячної панелі був створений на основі фотоактивного пластика. Він виробляє електроенергію, поглинаючи інфрачервоне світло, і конвертує його в електричний струм. Новий прозорий сонячний елемент, здатний виробляти електрику і пропускати світло, що відкриває перспективу для створення енергогенеруючих вікон. Нове покоління полімерних сонячних панелей виробляє енергію шляхом поглинання переважно інфрачервоного випромінювання, а не видимої частини спектра. При цьому фотоактивний сонячний елемент має майже 70%-ову прозорість, що дозволить інтегрувати його в звичайне віконне скло.
У 2010 році британська компанія Oxford Photovoltaics отримала грант в розмірі 100 000 фунтів (150 000 доларів) на розробку технології трафаретного друку органічних сонячних елементів, які можна було б розміщувати на віконному склі для виробництва електроенергії. Схоже, команда з UCLA випередила своїх британських колег, розробивши новий вид сонячних батарей, здатних не тільки виробляти електрику, а й пропускати світло.
„Отримані результати відкривають перспективи для застосування прозорих сонячних елементів, як доповнення до портативної електроніки, в „розумних” вікнах, в інтегрованих в будівлі фотоелектричних системах і в багатьох інших сферах”, – впевнений керівник дослідження Янг. Янг, професор Каліфорнійського університету і за сумісництвом директор Нанотехнологічного центру відновлюваної енергії при Каліфорнійському інституті наносистем. Останнім часом, за словами Янга, у світі відзначається підвищений інтерес до так званих сонячних панелей на полімерній основі. „Наші нові полімерні сонячні елементи, виготовлені з легких і гнучких пластикоподібних матеріалів, можна виготовляти у великій кількості з мінімальними матеріальними затратами. Нам відкривається безмежний потенціал. Прозорі полімерні сонячні елементи можуть використовуватися як додаткові компоненти для мобільних пристроїв, і інтегрованих в будівлі сонячних панелей, і так само в безлічі інших варіантах застосування. І що не менш важливо - вони можуть впроваджуватись за низькою ціною і в великому обсязі”, заявляє глава проекту професор Янг з Університету Каліфорнії.
Полімерні сонячні елементи мають численні переваги в порівнянні з традиційними технологіями виробництва сонячних батарей. Новітня розробка дозволить створювати високопродуктивні прозорі фотоелектричні системи, інтегровані в будівлі, а також більш енергоефективні зарядні пристрої для портативної електроніки.
Слід зазначити, що раніше численні дослідницькі групи неодноразово намагалися створити візуально прозорі або напівпрозорі сонячні елементи з полімерів. Проте експериментальні зразки мали або недостатню прозорість, або низьку ефективність – переважно через невдалу інтеграцію в конструкцію пристрою відповідних полімерних фотоелектричних матеріалів і високопродуктивних прозорих провідників.
Дослідницькій команді професора Янга вдалось створити високопродуктивні прозорі полімерні сонячні елементи, застосувавши для цього чутливий до інфрачервоного світла полімер і композитні плівки зі срібних нанониток в якості прозорого електроду. Фотоактивний полімер поглинає більше інфрачервоного випромінювання, залишаючись при цьому менш чутливим до видимого світла, що дозволило досягти балансу між продуктивністю і прозорістю сонячних елементів.
Справжнім проривом стала заміна непрозорого металевого електрода прозорим провідником, виготовленим із суміші срібних нанониток і наночастинок діоксиду титану. Використання композитних електродів дозволить здешевити виробництво сонячних елементів. В цілому, на даний момент вченим вдалось досягти 4%-ової ефективності перетворення енергії прозорими полімерними сонячними елементами.
У свою чергу, полімерні сонячні панелі звертають на себе все більшу увагу з боку інвесторів в силу своїх переваг перед конкуруючими технологіями в сфері отримання сонячної енергії в розвинених країнах. На жаль, в Україні полімерні сонячні панелі не виробляються.Цитування та використання будь-яких матеріалів порталу Etar на інших сайтах дозволяється лише з гіперпосиланням: www.etar.com.ua
в начало
