Minkštos ląstelės kūrimas

Plastikiniai saulės elementai dar negali konkuruoti su įprastine silicio fotoelektra efektyviai gaminti didelio masto energiją. Tačiau jie tapo pakankamai geri, kad bent viena įmonė Lowell, MA įsikūrusi Konarka, peržengė koncepcijos patikrinimo etapą ir įtraukė juos į produktus.





Armija, oro pajėgos ir įmonė „Textronics“, įsikūrusi Vilmingtone, DE, dabar įtraukia „Konarka“ elementus į palapinių konstrukcijas, skirtas kompiuteriams maitinti, ir rankinių audinį, skirtą mobiliųjų telefonų ir nešiojamųjų kompiuterių baterijoms įkrauti.

„Konarka“ saulės elementai yra atspausdinti arba padengti plastiko ritinėliais – panašiai kaip fotojuostos. Tada į plėvelę įterptos mažytės dalelės sugeria šviesą ir išspjauna elektronus, kuriuos perneša elektrolitas ir surenka elektrodai.

Iki šiol bendrovė įrodė, kad jos elementai gali įkrauti mobiliųjų telefonų baterijas, pailgindami pokalbio laiką ar net nereikalaujantys jungtis į elektros lizdą – darant prielaidą, kad žmogus gyvena kažkur, pavyzdžiui, Phoenix, ir nėra priklausomas nuo įrenginio.



Konarka taip pat parodė, kad jos saulės elementų medžiagos gali būti sureguliuotos taip, kad sugertų ir atspindėtų įvairaus ilgio šviesą; ir, skirtingai nei tradicinės fotovoltinės medžiagos, plastikinis substratas gali prisitaikyti prie netaisyklingų formų. Pasak vieno iš Konarka partnerių, Textronics, galutinis produktas netgi gali atrodyti kaip įprastas audinys.

Tikėdamasi augančios paklausos, „Konarka“ taip pat bendradarbiauja su Vokietijos spausdinimo įmone „Kurz“, kad gamintų didelius saulės elementus su plastikine plėvele. Tačiau toks padidinimas priklausys nuo to, kada ir ar trečiosios šalys bus patenkintos, kad elementus galima sklandžiai integruoti į jų pačių gaminius.

Konarka pastangos atspindi didėjantį postūmį pigios saulės energijos link (žr. Solar-Cell Rollout, Technologijų apžvalga , 2004 m. liepos mėn.). Galutinis tikslas – paversti saulės energiją, kuri dabar kainuoja 4–5 kartus daugiau nei tinklo elektros energija, konkuruoti su iškastiniu kuru. Tai iššūkis, kuris gali tapti lengvesnis, jei degalų kainos ir toliau kils.



Vienas iš būdų yra fotovoltinių medžiagų gamyba iš elektrai laidžių polimerų ir nanostruktūrų, vadinamų fullerenais, arba buckyballs. Kai tokie elementai pirmą kartą buvo išbandyti kaip saulės elementai, jie buvo labai neefektyvūs, paversdami tik vieną ar du procentus šviesos energijos į elektros energiją.

Tačiau pastaraisiais mėnesiais, pertvarkius polimerus ir rutulius, kelios tyrimų grupės, vadovaujamos fiziko Davido Carrollo iš Wake Forest; Alanas Heegeris, vienas iš Konarkos įkūrėjų ir vyriausiasis mokslininkas bei Nobelio premijos laureatas Kalifornijos universitete Santa Barbaroje; ir Yang Yang iš Kalifornijos universiteto Los Andžele – pagerino elektros srautą, maždaug dvigubai padidindami medžiagos gebėjimą paversti šviesą elektra. Jei mokslininkams pavyks vėl padvigubinti našumą, medžiaga bus pakankamai efektyvi, kad galėtų konkuruoti su tradicinėmis saulės technologijomis.

Kitas žingsnis – saulės elementų, galinčių konkuruoti su iškastiniu kuru, gamyba – teks įveikti dar daugiau kliūčių. Pavyzdžiui, vienas iš būdų padidinti šviesos, paverčiamos elektra, procentą, yra padidinti šviesos kiekį, kurį faktiškai sugeria ląstelė. Pasak Seano Shaheeno, Saulės energijos specialisto iš Nacionalinės atsinaujinančios energijos laboratorijos (NREL) Golden, CO, tai galėtų būti padaryta kuriant medžiagas, kurios sugeria daugiau spalvų spektre, o tai šiuo metu jis dirba.



Tokie naujų saulės energijos technologijų tyrimai vykdomi tiek pramoninėse, tiek akademinėse laboratorijose. Jo tyrėjai įsitikinę, kad tai leis sukurti efektyvesnius ir pigesnius saulės elementų įrenginius, rasti vis daugiau pritaikymo būdų ir galiausiai sumažinti mūsų priklausomybę nuo iškastinio kuro.

Kol kas, pasak Konarkos, saulės energija puikiai atrodo kariams ir madingiems pirkėjams.

Susijusios nuorodos:



paslėpti