Átlátszó napelemek lehetnek a jövő ablakai
A UCLA kutatói olyan átlátszó napelemet állítottak elő, amit a jövőben akár ablakként is be lehet majd építeni az épületekbe. A speciális polimer anyagból készült egység a látható fényt átengedi magán, miközben az infravöröset elektromossággá alakítja át.
A University of California, Los Angeles (UCLA) kutatócsoportja bemutatta új típusú polimer napelemét (PSC, polymer solar cell), ami az infravörös fényt elnyeli, viszont a látható fényt átengedi magán, így közel 70 százalékos átlátszóságot tesz lehetővé az emberi szem számára. “Ezek a fejlesztések megnyitják a lehetőségét annak, hogy az átlátszó, polimer napelemeket hordozható készülékek alkatrészeként, okosablakként, épületekbe integrálható, fotovoltaikus rendszerként és más területeken hasznosítsuk” - vezette fel a kutatás jelentőségét Yang Yang, a kutatást vezető professzor.
Polimer és átlátszik
Az új napelem két szempontból is fontos előrelépést jelent. A fejlesztés egyrészt az úgynevezett polimer napelemek kategóriáját erősíti, amit jókora érdeklődés övez a szakmán belül: a polimer anyagokból épített napelemek könnyűek és rugalmasak, ráadásul nagy volumen mellett olcsón állíthatók elő. Nyilvánvaló előnyei miatt a kutatók gőzerővel dolgoznak azon, hogy a PSC-ket széles körben lehessen hasznosítani.
Az AI és a nagy full-full-stack trend Az AI farvizén számos új informatikai munkakör születik, vagy már ismert munkák kapnak új nevet és vele extra elvárásokat is.
Az egyik célzott alkalmazási terület az átlátszó fotovoltaikus eszközöké, legyen szó a Yang által már említett, épületekbe integrálható rendszerekről vagy a hordozható készülékekről. Korábban több próbálkozás is született átlátszó és félig átlátszó polimer napelemek gyártására, ezek azonban vagy az átlátszóság, vagy a hatékonyság szempontjából véreztek el - történetesen az anyagválasztás és a megfelelő kivitelezés hiányzott, így az áttörésre várni kellett.
A UCLA mérnökeinek napeleme közeli infravörös fényre érzékeny polimerből készült, az átlátszó elektródát ezüst nanohuzalos kompozit filmek alkotják. A fotoaktív polimer több közeli infrafényt nyel el, egyúttal kevésbé érzékeny a látható fényre, így egyszerre lehet átlátszó és viszonylag hatékony az elektromosság előállításakor. Mindeközben az ezüst nanohuzal és titán-dioxid nanorészecskék keverékéből létrehozott vezetőréteg kiválóan helyettesíti a korábbi technológiáknál használatos fém, és teljesen átlátszatlan elektródákat. A UCLA napeleme 4 százalékos hatékonyságra képes, ami a kategóriában jó eredménynek számít.
Valaki a 3D-re esküszik
Szintén érdekes fejlesztést bemutatott be nemrégiben a Solar3D nevű vállalat: a bejelentés szerint a kaliforniai cég kutatói elkészültek a “háromdimenziós” napelem prototípusával, ami kialakításának köszönhetően nem csak nagyobb felületen tudja felvenni a rá eső napfényt, de jóval hatékonyabban is tudja feldolgozni azt.
A megoldás lényege, hogy a felhasznált szilíciumostyába a mérnökök nanoméretű üregeket vájnak, így a napelem több fényt tud elnyelni, ami különösen a reggeli és esti órákban, illetve általában a kevésbé napos hónapokban lehet hasznos. A rendszer még tesztelésre szorul, de az új kialakítás elméletben 50 százalékkal nagyobb hatékonyságot jelenthet mint a hagyományos, szilíciumra épülő technológiák esetében. A Solar3D ráadásul fontosnak tartotta az olcsó előállítást, ennek jele, hogy a cég is a Panasonic által piacra dobott felszerelést használta a prototípus legyártásához.