Poslednjih nekoliko godina, tim australijskih naučnika iz CSIRO (Commonvealth Scientific and Industrial Research Organisation) u saradnji sa univerzitetima u Monašu i Melburnu radi na razvoju solarnih panela koji se mogu štampati. Ovaj projekat je pokrenut 2013. godine i od tada rade na njegovom usavršavanju i komercijalizaciji.
Većina solarnih panela danas je napravljena od silicijuma. Australijski naučnici ipak koriste organske poluprovodničke polimere, koji se zatim razgrađuju da bi se stvorilo mastilo. Dobijeno mastilo ima sposobnost da uhvati svjetlost i pretvori je u električnu energiju. Mastilo se može štampati preko plastičnih površina, ili čak čelika, što znači da se ti štampani solarni paneli mogu čak ugraditi i u zgrade.
Tanke solarne ćelije od papira sada se mogu proizvoditi pomoću inkjet štampe na listu papira. Ovo će omogućiti da solarne ćelije budu mnogo jeftinije i da budu postavljene skoro svuda.
Još uvijek je teško zamisliti naše kuće napajane solarnim ćelijama koje se nalaze u zavjesama, roletnama i prozorima. Ali neki naučnici kažu da će biti moguće štampati fotonaponske elemente na velikom broju površina i materijala – stvarajući jeftine solarne ćelije koje se mogu štampati umjesto skupljih silicijumskih panela.
Solarne ćelije za štampanje nude uzbudljiv potencijal za fleksibilnije generisanje električne energije i po nižoj cijeni, gdje god dopire sunce. U tradicionalnim silicijumskim solarnim panelima koje vidimo na krovovima ljudi, najskuplja komponenta je silicijumski materijal koji drži fotonaponske elemente. Silicijuma ima u izobilju i nije toksičan, ali je skup za preradu u pločice za tradicionalne krovne solarne fotonaponske panele.
Novi razvoj mogao bi omogućiti jeftino i lako pretvaranje solarne energije u električnu energiju skoro svuda, uključujući zidove, prozore, roletne, suncobrane, pa čak i šatore.
Ideja da koristite svoj šator za prikupljanje energije na putovanjima na plažu ili vikendu na kampovanju zaista bi mogla da podigne glamping (glamurozno kampovanje) na sljedeći nivo, sa besplatnom strujom na licu mjesta koja pokreće male životne luksuze!
Ide se ka komercijalno održivim štampanim solarnim ćelijama
Trenutno štampane solarne ćelije imaju životni vijek od samo šest mjeseci i dostižu efikasnost od samo oko 10 procenata, dok su tradicionalne silicijumske solarne fotonaponske ćelije bliže efikasnosti od 25%. Stoga istraživači rade na povećanju njihove efikasnosti, otpornosti na vremenske uslove i životnog vijeka kako bi postigli komercijalnu održivost.
Krajem 2014. godine, konzorcijum australijske organizacije CSIRO, Univerziteta u Melburnu i Univerziteta Monaš objavili su da su njihove solarne ćelije za štampanje na ivici komercijalizacije.
Tim od 50 hemičara, fizičara i inženjera – koji rade zajedno od 2007. – nada se da će u narednih nekoliko godina vidjeti štampane solarne panele koji se koriste u elektronskim kolima male snage.
Stručnjak iz organizacije CSIRO za fotonapon, dr Fiona Scholes, objasnila je da se tim nada da bi mogli da postignu sličnu isporuku energije uz značajno smanjenu cijenu.
“Silicijum pada u cijeni, ali razmislite o tome koliko je plastika jeftina. Cijena mastila je zanemarljiva, tako da su sirovine veoma isplative. Ovo je veliki korak naprijed jer ove ćelije možete da stavite gdje god želite. Takođe konzistentnost je bolja od silicijuma – dobro rade u oblačnim uslovima“, rekla je dr Scholes.
Ona takođe predviđa da će štampane solarne ćelije biti “ključni dio mješavine obnovljive energije”. Iako tim ne može sam da komercijalno proizvodi ćelije, brojne proizvodne kompanije istupaju.
Na videu možete saznati više o štampanim solarnim ćelijama.
Kako se prave solarne ćelije za štampanje?
Trenutno se štampane solarne ćelije prave štampanjem specijalno razvijenog “solarnog mastila” na plastičnu foliju, slično načinu na koji se štampaju novčanice.
Bez obzira na metodu ili materijale koji se koriste, solarni principi ostaju isti:
- Dolazni fotoni oslobađaju elektrone i šalju ih da se raspršuju kroz materijal solarne ćelije prije nego što budu kanalisani u električno kolo.
- Efikasnost solarne ćelije zavisi i od toga koliko dobro materijal hvata svjetlost kako bi oslobodio ove elektrone, kao i od toga koliko bez napora elektroni putuju kroz materijal.
Istraživači kao što je Victorian Organic Solar Cell Consortium razvijaju procese za štampanje solarnih ćelija na svim vrstama površina koristeći različite tehnike štampanja, bojenja i prskanja. Mogu se odštampati direktno na tanku, fleksibilnu plastiku poput papira, kao i na čelik, i mogu se napraviti da budu poluprovidni koji bi se koristili za oblaganje zgrada i prozore.
Prir. N.B.
Izvor: www.momentumenergy.com.au
