Защо полимерните слънчеви клетки заслужават своето място “под слънцето”

За разлика от традиционните силициеви соларни клетки, органичните полимерни слънчеви клетки (ПСК) надали някога ще покриват цели полета и хълмове. Но тези леки, гъвкави клетки имат потенциала да осигуряват слънчева енергия на отдалечени маломощни сензори, носими технологии и уреди, свързани в Wi-Fi мрежи, съставляващи “интернета на нещата”.

ПСК използват органични полимери, за да абсорбират светлината и да я преобразуват в електричество. Докато те не могат да се мерят с издържливостта или ефективността на неорганичните соларни клетки, потенциалът за масово производство на нетоксични слънчеви панели “за еднократна употреба” чрез ролково отпечатване ги прави привлекателни за множество специални приложения. В статия, публикувана тази седмица в сп. „Възобновяема и устойчива енергия“, Пол Бергер и Миня Ким от Държавния университет в Охайо се спират на последните постижения и оставащите предизвикателства пред технологията на ПСК.

Изследванията в областта на полимерните фотоволтаични клетки се умножиха през последните години – както и патентите за такива системи. Бергер вижда технологията не като конкурентна на традиционните силициеви клетки, а по-скоро като допълваща. Този вид фотоволтаици могат да осигуряват електричество за фиксирани устройства, които иначе биха се нуждаели от токсични батерии.

Например, ПСК биха могли да захранват сензори за свежест върху опаковките на хранителните продукти, като използват само осветлението на самите магазини за хранителни стоки. Освен това те биха могли участват в “умната кухня”, като намалят хранителните отпадъци и автоматизират списъците за покупки. Бидейки гъвкави, те могат да се прилагат върху раници, якета и дори пакетчетата сметана за кафе – “цяла гама от неща”, при които енергията да се генерира на мястото на използването. “Това е разрушителен бизнес-модел”, казва Бергер.

Полимерите за направата на този вид соларни клетки могат да се разтварят в разтворители и да се отпечатват върху гъвкава основа, използвайки достъпна ролкова технология. Това прави технологията особено привлекателна. “Тази печатна машина не е по-различна от онази за отпечатване на вашия неделен вестник. Но вместо три основни цвята и черно в случая се отпечатват четирите или петте различни слоя, необходими за соларната клетка, диодите и транзисторите”, каза Бергер.

Това разкрива потенциал за нови приложения, като например соларно фолио за автомобили или за прозорци на сгради.

В лабораторията ефективността на ПСК достига около 13%, което е далеч от 20-те процента ефективност на търговските слънчеви панели. Клетките използват полимера P3HT: PCBM, въведен през 2002 г., който осигурява реални около 3,5% ефективност. Последните постижения в областта на химията, геометрията и развитието на тандемните слънчеви клетки с множество слоеве фотовотлаика правят възможна по-добрата им ефективност.

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*