Wyobraźcie sobie autonomicznego drona, który zasila się panelem słonecznym na szczycie skrzydła, który jest 15 razy cieńszy niż kartka papieru. W przyszłości to może być możliwe dzięki wynalazkowi naukowców z Uniwersytetu Stanforda.
Jestem redaktorem prowadzącym INNPoland.pl. Pracowałem m.in. dla Vice, newonce, naTemat i Next.gazeta.pl. W INN piszę swoje "rakoszyzmy". Prywatnie tworzę własne "Walden" w nadwarciańskim zaciszu. Poza tym co jakiś czas studiuję coś nowego.
W inżynierii słonecznej trwa wyścig o stworzenie niemal niemożliwie cienkich, elastycznych paneli słonecznych. Inżynierowie mają nadzieję na ich szerokie zastosowanie – od aplikacji mobilnych, przez samozasilające się urządzenia przenośne po lekkie samoloty i pojazdy elektryczne. Na tym polu naukowcy z Uniwersytetu Stanforda osiągnęli rekordowe wydajności w obiecującej grupie materiałów fotowoltaicznych.
Panele cieńsze od papieru
Tamtejsi naukowcy opracowali materiał nazwany TMD (ang. transition metal dichalcogenides - dichalkogenki materiałów przejściowych). Jego główną zaletą jest szerokie spektrum światła pochłanianego w porównaniu z innymi materiałami solarnymi.
– Wyobraź sobie autonomicznego drona, który zasila się panelem słonecznym na szczycie skrzydła, który jest 15 razy cieńszy niż kartka papieru – powiedział cytowany w informacji prasowej Koosha Nasiri Nazif, doktorant w dziedzinie elektrotechniki na Stanford i współautor badania dotyczącego nowoczesnych paneli. – To jest obietnica TMD – dodał.
Chociaż TMD są bardzo obiecujące, dotychczasowe eksperymenty badawcze miały trudności z przekształceniem ponad dwóch procent światła słonecznego, które pochłaniają, w energię elektryczną. W przypadku krzemowych paneli słonecznych liczba ta zbliża się do 30 procent. Aby były powszechnie stosowane, TMD będą musiały wypełnić tę lukę.
Prototyp Stanforda osiąga 5,1 proc. sprawności konwersji energii, ale autorzy przewidują, że dzięki optymalizacji optycznej i elektrycznej mogliby osiągnąć praktycznie 27 proc. sprawności. Liczba ta byłaby równa najlepszym panelom słonecznym na rynku, w tym krzemowi.
Jak przyznają autorzy badania, liczne zalety TMD są równoważone pewnymi wadami, głównie w zawiłościach inżynieryjnych masowej produkcji. Proces przenoszenia ultracienkiej warstwy dichalgogenków na elastyczny materiał nośny często doprowadza do jej uszkodzenia.