Polimer napelemek

A napelemek, bár környezetbarátak, szintén nagyon drágák. A tudósok alternatívát találtak számukra - polimer napelemek. A cikk leírása ismerteti.

Az a személy, akit kicsit érdekel a napenergia, jól tudja, mi napelem - Ez a sok fényelemet kombinálja bármilyen felületre.

A napelem egy félvezető eszköz, amely a nap energiáját elektromos árammá alakítja. A "hagyományos" napelemek szilikonból készülnek. Az ilyen elemek gyártási folyamata összetett és nagyon drága. Annak ellenére, hogy a szilícium nagyon gyakori elem, és hogy a földkéreg körülbelül 20% szilíciumot tartalmaz, a forráshomok nagy tisztaságú szilíciummá történő átalakítása nagyon bonyolult és költséges.

Ezen felül néha problémák vannak a hulladék fotoelemek ártalmatlanításával, mivel a szilíciumon kívül ezek a fotoelemek kadmiumot is tartalmaznak. És végül, a szilícium fotocellák működés közben nagyon felforrósodnak. Ezután teljesítményük csökkenni kezd. Ezért a fotoelemek mellett a szilícium akkumulátorok drága hűtőrendszereket igényelnek. Erről bővebben itt olvashat: Hogyan működnek a napelemek?. Mindez arra késztette a tudósokat, hogy hatékonyabbak legyenek a napenergia konvertálásának módszerei.

A szilícium napelemek alternatívája lehet polimer napelemek. Ez egy új technológia, és világszerte több tucat kutatóintézet és cég dolgozik a fejlesztésén. Lásd még: Új technológiák. Vezető műanyag

A polimer fotocella egy film, amely aktív rétegből (polimer), alumínium elektródákból, rugalmas szerves hordozóból és védő rétegből áll. Hengerelt polimer napelemek létrehozásához egyes fóliás napelemeket kombinálnak.

A polimer napelemek előnyei a hagyományos kristályokkal összehasonlítva: kompakt, könnyű, rugalmas. Az ilyen akkumulátorok előállítása olcsó (a drága szilíciumot nem használják gyártásukhoz) és környezetbarát, mivel kevésbé jelentősek a környezetre.

Csak egy hátránya van - a napenergia polimer napelemekké történő átalakításának hatékonysága továbbra is nagyon alacsony. Ez a hátrány korlátozta az ilyen elemek létrehozását a prototípus minták szintjén.

jelenleg a polimer napelemek legnagyobb hatékonysága sikerült Alan Higer-et szereznie a Kaliforniai Egyetemen a Santa Barbarán Polimerek és Szerves Szilárd anyagok Központjából (hét évvel ezelőtt a kémiai Nobel-díjat kapott a vezetőképes polimerek felfedezéséért és fejlesztéséért) és Kwanhe Lee-t a koreai Tudományos és Technológiai Intézetből Gwangju-ban.

Szolár akkumulátoruk hatékonysága 6,5%, 0,2 W / négyzetcentiméter megvilágítás mellett. Ez a legmagasabb szint a szerves anyagokból készült napelemek esetében. És bár a legjobb szilícium napelemek hatékonysága 40%, ennek ellenére nagyon érdekelnek a polimer elemek az egész világon. Igaz, hogy az ilyen akkumulátorok gyártásának technológiája a fejlesztés korai szakaszában van.

Az első polimer akkumulátorok, amelyeket Dániában forgalomba hoztak.

Nemrégiben A dán Mekoprint A / S elindította az első sorozatot, amelyen polimer napelemeket gyártanak. A társaság kb. 10 éve foglalkozik tervezési és fejlesztési munkával, és készen áll az ilyen elemek tömegtermelésére.

A gyártás egy napelemes fotoelektromos réteg többrétegű nyomtatásából áll, amely rugalmas filmre fóliázható, amelyet ezután csavart, vághat és bármilyen méretű napelemeket készíthet.

A cég szakemberei szerint a polimer akkumulátorok fő pluszszáma alacsony áruk. Előállításuk legalább kétszer olcsóbb lesz a társaság számára, mint a hagyományos szilícium elemek gyártása. Ez a körülmény viszont befolyásolja a polimer akkumulátorok piaci értékét, és ennek eredményeként sokkal megfizethetőbbek lesznek.

A polimer elemek második plusza az óriási rugalmasság. Egy ilyen elem - késsel vágható, csővé alakítható, teljesen tetszőleges alakú tetszőleges felületre ragasztható.

Kívánság szerint egy ilyen akkumulátort ruhadarabokra is ragaszthatunk (amit a dán szakemberek is készítettek). A polimer akkumulátort egy normál kalapra ragasztották. Napos időben az akkumulátor töltöttsége elegendő volt ahhoz, hogy egy kicsi hordozható rádió működhessen.

És végül nem szabad megemlíteni az ilyen elemek gyártási folyamatának tisztaságát. Kiderült. előállítása nem ártalmasabb, mint a szokásos műanyag edények előállítása, és a normál szilikon elemek gyártása során a légköri kibocsátások hamarosan elfelejthetők.

Lehetséges, hogy egy idő után elfelejtjük a gázt és a szént, mivel ennek a technológiának a továbbfejlesztésével valószínűleg lehetséges, hogy a napelemes polimer elemek felhasználásával előállított villamos energia olcsóbb lesz, mint a hagyományos energiaforrások égetésével történő áramtermelés.