Tanie i elastyczne ogniwa słoneczne – czy wreszcie powstaną solarne ubrania?

Ogniwa słoneczne w ubraniach – to dobry sposób zasilania gadżetów jak telefony komórkowe czy odtwarzacze muzyki, ale konieczne jest zastosowanie w tym celu zupełnie nowatorskich, elastycznych ogniw, które przy okazji muszą być niedrogie.

Mając to na uwadze, Harry Atwater i jego zespół badawczy z California Institute of Nanotechnology w Pasadenie opracowali giętkie ogniwo słoneczne składające się z wiązki mikrowłókien zamkniętych w przeźroczystym, elastycznym polimerze. Element wymaga zastosowania tylko 1% drogiego krzemu, który potrzebny jest na zbudowanie konwencjonalnego ogniwa o takiej samej wydajności, będąc jednocześnie 20-krotnie mniejszym niż tradycyjny.

Badacze wyhodowali cały las włókiem o średnicy rzędu pojedynczych mikrometrów na podstawie krzemowej. Wraz ze wzrostem włókien, krzem poddawany był działaniu różnych chemikaliów, dzięki którym powstał zestaw koncentrycznych połączeń pomiędzy różnymi typami półprzewodnika, przez co każde włókienko stało się oddzielnym urządzeniem przetwarzającym energię słoneczną na elektryczność.

Kolejnym krokiem było zatopienie wyhodowanych włókien w przeźroczystym, czystym polimerze silikonowym, polidimetylosiloxanie. Po zestaleniu polimeru, krzemowa podstawa włókien została usunięta – powstało gotowe ogniwo. Jak mówi Atwater, podstawa może być użyta ponownie do skonstruowania nawet 30 kolejnych ogniw.

Ponieważ światło zostaje uwięzione w ogniwie i skierowane pomiędzy włókna, nowy element odbija tylko połowę światła w stosunku do ogniwa konwencjonalnego.

(bj)