Nový rekord Breaking, flexibilní solární buňky by mohly moci města budoucnosti

Tradiční fotovoltaické solární články jsou relativně účinné při přeměně světla na elektrickou energii. Tato zařízení na bázi křemíku obvykle napájejí miliony domácností po celém světě. Jsou však také nehorázně tuhé, což ztěžuje jejich začlenění do zabalených, heterogenních městských prostředí. K vyřešení tohoto problému tým výzkumníků vyvinul flexibilní solární článek, který v poslední době prolomil rekordní efektivitu ve své kategorii.

To je nazýváno roztokem na bázi organického jednosměrného solárního článku, což znamená, že je vyrobeno ze dvou typů dvou různých vrstev polymeru uložených na ohybném filmu. Vědci na univerzitě v Erlangenu-Norimberku v Německu a na University of Technology v Jižní Číně byli schopni dosáhnout efektivity konverze 12,25% na ploše jednoho centimetru čtverečního, což je pozoruhodný krok z předchozího 9,7% rekordu. Skupina zveřejnila své výsledky v časopise Přírodní energie.

Konvenčně využívané fotovoltaické články stále do značné míry získávají konkurenci s maximální teoretickou účinností 29%. Vylepšené flexibilní solární články však nabízejí přesvědčivý kompromis: že jsou flexibilní, že bychom mohli jednoho dne mít budovy v hustě balených městech doslova zabalených ve vrstvě solárních panelů. Schopnost pokrýt mnohem více plochy by mohla nahradit to, co buňky v současné době nemají dostatečnou účinnost.

Masivní solární farmy z Číny do Kalifornie způsobily revoluci v tom, jak můžeme každý den využít neuvěřitelné množství světelné energie, kterou sluneční paprsky na Zemi tvoří. Ale tyto druhy polí jsou astronomicky drahé a vyžadují obrovské řádky nevyužitých pozemků.

Flexibilní alternativa předložená tímto výzkumem využívá méně materiálů - a tím snižuje výrobní náklady - a může být implementována do stávající infrastruktury. Dr. Ning Li, vědec pro materiály z FAU, řekl, že toto úsilí o spolupráci našlo vzorec, který pravděpodobně povede k tomu, že flexibilní výzkum solárních článků bude pokračovat.

„Myslím, že nejlepší způsob, jak popsat naši práci, je představit si krabici Lego cihel,“ vysvětlil Li. „Naši partneři v Číně vložili a upravili jednotlivé molekulární skupiny do polymerní struktury a každá z těchto skupin ovlivňuje speciální vlastnosti, které jsou důležité pro funkci solárních článků.“

Dalším krokem pro tento projekt je vyvinout větší prototyp pro zahájení testování.

Tyto flexibilní buňky nenahrazují spolehlivé buňky na bázi křemíku, nýbrž je doplňují. Venkovské a příměstské domy s větším prostorem budou pravděpodobně pokračovat v používání vysoce účinných, ale tuhých buněk. Když se však budoucí mrakodrapy nepohyblivě posouvají, aby se přizpůsobily větru, solární panely budoucnosti by se s nimi mohly někdy ohnout.