שיא חדש שבירה, תא סולארי גמיש יכול כוח ערים העתיד

תאים סולאריים פוטו-וולטאיים מסורתיים מקבלים יעילות יחסית בהמרת האור לחשמל. אלה מכשירים מבוססי סיליקון בדרך כלל כבר כוח מיליוני בתים ברחבי העולם. אבל הם גם נוקשים ומתסכלים, מה שמקשה על שילובם בסביבות עירוניות הטרוגניות. כדי לפתור את הבעיה, צוות של חוקרים פיתחה תא סולארי גמיש כי לאחרונה שבר שיא שיא בקטגוריה שלה.

זה נקרא פתרון סולארית אורגנית יחיד צומת יחיד, מה שאומר שזה מורכב משני סוגים של שתי שכבות שונות של פולימר שהופקדו על סרט bendable. מדענים מאוניברסיטת ארלנגן-נירנברג בגרמניה ואוניברסיטת דרום סין של הטכנולוגיה הצליחו להשיג יעילות המרה של 12.25% על שטח של סנטימטר מרובע אחד, צעד בולט מהשיא הקודם של 9.7%. הקבוצה פירסמה את תוצאותיהם בכתב העת אנרגיה טבעית.

תאים פוטו-וולטאיים בשימוש קונבנציונלי עדיין זוכים במידה רבה בתחרות ההמרה, עם יעילות תיאורטית מקסימלית של 29 אחוזים. אבל תאים סולאריים גמישים משופרים מציעים תמורה משכנעת: שהם גמישים פירושו שיום אחד נוכל לבנות בניינים בערים צפופות וארוזות, פשוטו כמשמעו, בשכבת פאנלים סולאריים. היכולת לכסות שטח הרבה יותר יכול לפצות על מה התאים כיום חסרים ביעילות.

חוות סולאריות מאסיביות מסין לקליפורניה חוללו מהפכה כיצד אנו יכולים לנצל את כמות האנרגיה המדהימה שאור השמש זורחת על כדור הארץ מדי יום. אבל אלה סוגים של מערכים יקר אסטרונומית דורשים שטחים נרחבים של קרקע שאינם בשימוש.

החלופה הגמישה המוצגת על ידי מחקר זה משתמשת בחומרים מועטים יותר - ובכך מביאה את עלויות הייצור - ויכולה להיות מיושמת על פני התשתית הקיימת. ד"ר נינג לי, מדען חומרים ב FAU, אמר זה מאמץ שיתופי מצא נוסחה אשר סביר להניח להוביל מחקר תא סולארי גמיש לנוע קדימה.

"אני חושב שהדרך הטובה ביותר לתאר את העבודה שלנו היא לדמיין קופסה של לבנים לגו", הסביר לי. "השותפים שלנו בסין הכניסו והתאימו קבוצות מולקולריות בודדות למבנה הפולימרים וכל אחת מהקבוצות הללו משפיעה על מאפיין מיוחד שחשוב לתפקוד של תאים סולאריים".

השלב הבא לפרויקט זה הוא לפתח אב טיפוס גדול יותר כדי להתחיל בבדיקה.

תאים גמישים אלה לא יחליפו תאים מבוססי סיליקון אמינים, במקום זאת, הם ישלימו אותם. בתים כפריים ופרבריים עם שטח גדול יותר ימשיכו כנראה להשתמש בתאים יעילים אך נוקשים. אבל כאשר גורדי השחקים בעתיד לנוע בצורה בלתי מורגשת כדי להתאים את הרוח, פאנלים סולאריים של העתיד יכול להתכופף יום אחד יחד איתם.