Składane elastyczne ogniwa fotowoltaiczne

Dzięki niedawnemu rozwojowi składanych ekranów do telefonów komórkowych rozwijają się również badania w kierunku technologii składanych paneli słonecznych.

Obecne ogniwa fotowoltaiczne są ograniczone do sztywnych, płaskich paneli, które są trudne do przechowywania w dużych ilościach i trudno je zintegrować z urządzeniami codziennego użytku, w tym telefonami, oknami, pojazdami lub urządzeniami wewnętrznymi. Tradycyjnym materiałom przewodzącym używanym w ogniwach słonecznych brakuje elastyczności, co stanowi ogromną przeszkodę w opracowywaniu w pełni składanych ogniw.

Kluczowym wymogiem dla wydajnego składanego panelu jest zdolność wytrzymywania nacisku zginania w bardzo małym promieniu, przy jednoczesnym zachowaniu jego integralności i innych pożądanych właściwości. Krótko mówiąc, potrzebny jest cienki, elastyczny, przezroczysty i sprężysty materiał przewodzący.

Na szczęście naukowcy znaleźli materiał, który spełni wszystkie te wymagania: jednościenne powłoki z nanorurek węglowych (SWNT) posiadające wysoką przezroczystość i odporność mechaniczną.

Aby zapewnić maksymalną wydajność, wzbogacono uzyskany materiał, poprzez wprowadzenie niewielkich zanieczyszczeń (w tym przypadku elektronów wycofanych do tlenku molibdenu) do warstwy nanokompozytu SWNT-PI.

Powstały prototyp znacznie przekroczył oczekiwania zespołu. Grubość zaledwie 7 mikrometrów, folia kompozytowa wykazała wyjątkową odporność na zginanie, prawie 80% przezroczystość i sprawność konwersji energii na poziomie 15,2%, największą w historii ogniw słonecznych wykorzystujących przewodniki z nanorurek węglowych.

Dzięki tej nowatorskiej technologii pozyskiwania energii słonecznej, można sobie tylko wyobrazić, jak będą wyglądać panele słoneczne nowej generacji.

źródło zdjęcia głownego flickr.com, autor Stephan Ridgway