Ogniwa słoneczne – do wyboru, do koloru

Ogniwa słoneczne – do wyboru, do koloru

Nowe konstrukcje ogniw słonecznych mogą posiadać drukowane wzory w szerokiej gamie wzorów i kolorów. Jak się okazuje można je również zamontować w oknach, bo są półprzeźroczyste i mogą redukować nadmierne nasłonecznie wnętrz. Modele nowych ogniw można było zobaczyć na tegorocznych targach Nanotech 2008. Ich sprawność wciąż jest niewielka ale sam pomysł zyskał duże zainteresowanie.

Kluczowym komponentem nowych modułów jest organiczny barwnik, który w połączeniu nanocząsteczkami umożliwia konwersję promieniowania słonecznego na energię elektryczną. Dzięki małym rozmiarom nanocząsteczek moduły mogą być półprzeźroczyste, co otwiera nową przestrzeń zastosowań, szczególnie w zakresie rozwiązań architektonicznych.

Nowe ogniwa słoneczne zostały opracowane przez badaczy z Fraunhofer Institute ISE, którzy zaprezentowali swoją technologię w Tokio na światowych targach poświęconym nanotechnogii - Nanotech 2008.

Prototypowe ogniwa słoneczne są w kolorze bursztynowym ale istnieje możliwość produkcji modułów również w innych kolorach, jak również drukowania na nich napisów czy umieszczania elementów dekoracyjnych. Pozwoli to na znacznie szersze zastosowanie ogniw. Zamiast umieszczać je na dachach, urządzenia do produkcji energii elektrycznej można wkomponować np. w okna.

„Nie uważamy, że nasz nowy model ogniwa fotowoltaicznego może rywalizować z konwencjonalnymi krzemowymi ogniwami” – powiedział Andreas Hinsch, fizyk z Fraunhofer ISE. Sprawność prototypowych modeli ogniw słonecznych wynosi tylko 4 procent i jest niewystarczająca do umieszczania ich na dachach jak ma to miejsce w przypadku tradycyjnych ogniw wykonanych w krzemu krystalicznego. Z drugiej strony posiadają one wielką zaletę - mogą pełnić rolę dekoracyjną np. jako nośnik reklamy.

Cienka warstwa, która wytwarza energię elektryczną, wykonana z nanocząsteczek, znajdująca się pomiędzy dwiema warstwami szkła jest nakładana przy użyciu technik nadruku. Szczególnym wyzwaniem podczas konstruowania prototypowego modelu ogniwa okazał się sposób izolacji wąskiej szczeliny pomiędzy dwiema szklanymi szybami. Szyby muszą być sklejone hermetycznie, by uniemożliwić przedostanie się do środka powietrza, które mogłoby zniszczyć substancje organiczne. Eksperci z Fraunhofer poradzili sobie z tym problemem używając specjalnej masy szklanej. Pył szklany jest nanoszony na szyby i stapiany w temperaturze 600 stopni C. Testy wytrzymałościowe wykonywane w różnych warunkach pogodowych wykazały poprawne funkcjonowanie ogniw nawet po kilku tysiącach godzin pracy. Długoterminowa stabilność ogniw nie została jeszcze oficjalnie potwierdzona.

(am)