Elastyczne ogniwa słoneczne: któregoś dnia zasilą twoje urządzenia

June 12, 2018

Czy kiedykolwiek będziesz w stanie naładować swoje urządzenie mobilne, samochód, a nawet ubranie za pomocą elastycznych ogniw słonecznych? Naukowcy z Uniwersytetu Aalto w Finlandii i Université de Montréal badają, czy obecnie technologia eksperymentalna może kiedyś zostać masowo wyprodukowana i skomercjalizowana, oraz niektóre problemy, które należy rozwiązać, w tym wpływ na środowisko.

Aby ogniwa elektroniczne były rentowne na skalę przemysłową, musiałyby być wytwarzane poprzez przetwarzanie "od rolki do rolki", czyli poddawanie ich obróbce na rolkach z elastycznego tworzywa sztucznego lub folii metalowej, twierdzą naukowcy. Drukowanie atramentowe umożliwi precyzyjne włożenie składników barwnika i elektrolitu.

Problem enkapsulacji

Zamknięcie elastycznej komórki również stanowi poważne wyzwanie. Jeśli kapsułkowanie jest niewystarczające, ciekły elektrolit może wyciekać z komórki lub zanieczyszczenia mogą się przedostać, znacznie skracając żywotność urządzenia.

"Elastyczne ogniwa słoneczne są zwykle wytwarzane na metalach lub tworzywach sztucznych, a oba są zagrożone: metal może korodować, a tworzywa sztuczne mogą przenikać przez wodę i inne zanieczyszczenia" - mówi dr Kati Miettunen, kierownik projektu w dziale bioproduktów Aalto. Biosystems.

Potrzebne będą również nowe innowacje, aby połączyć razem substraty, ponieważ konwencjonalne techniki, takie jak klejenie ze spieków szklanych, stosowane obecnie w płaskich wyświetlaczach i innych urządzeniach, są nieodpowiednie dla elastycznych ogniw.

Żywotność urządzeń jako problemu

"Kolejnym warunkiem wstępnym komercjalizacji jest sprawienie, by czas życia urządzeń był adekwatny w stosunku do energii, która jest wbudowana w fabrykę, tak aby ogniwa słoneczne nie uległy degradacji, zanim wytworzyłyby więcej energii niż były użyte do ich wytworzenia". dodaje Jaana Vapaavuori, nowy adiunkt w wydziale chemii Université de Montréal.

Nowe odkrycia z wykorzystaniem biomateriałów lub materiału hybrydowego z miazgą drzewną jako substratem dla komórek mogą utorować drogę do przodu, powiedziała Miettunen, która pracuje z działem chemicznym UdeM w swoich badaniach. Naturalna zdolność tych materiałów do filtrowania zanieczyszczeń dobrze by działała dla ogniw słonecznych.

Źródło: Science Daily