Są cieńsze od włosa. Gdy pokryją ściany budynków i auta, stanie się cud
Badacze z Singapuru przekonują, że ultracienkie ogniwa perowskitowe mogą całkowicie zmienić sposób wytwarzania energii słonecznej. W zabudowanych miastach, samochodach i nie tylko.
Naukowcy z Uniwersytetu Technologicznego Nanyang (NTU) w Singapurze informują o opracowaniu ultracienkich ogniw perowskitowych, które w niedalekiej przyszłości mogą być wykorzystywane na przykład w szybach samochodów albo w inteligentnych okularach. Są około 10 tys. razy cieńsze niż ludzki włos i około 50 razy cieńsze niż konwencjonalne, perowskitowe ogniwa słoneczne. Dzięki ich półprzezroczystości i neutralności kolorystycznej mogą być wbudowane w okna i fasady, bez zmian wyglądu budynków. O tym odkryciu pisze naukowe czasopismo ACS Energy Letters.
Środowisko zabudowane odpowiada za około 40 procent globalnego zużycia energii, dlatego technologie, które płynnie przekształcają powierzchnie budynków w zasoby generujące energię, zyskują na znaczeniu - przekonuje prof. Annalisy Bruno, kierowniczka badań z Wydziału Nauk Fizycznych i Matematycznych oraz Wydziału Inżynierii Materiałowej NTU.
Ultracienkie ogniwa perowskitowe dla zabudowanych miast
Prof. Bruno twierdzi, że ultracienkie ogniwa perowskitowe można wytwarzać w prostych procesach w stosunkowo niskich temperaturach.
Można je również dostroić tak, aby absorbowały określone długości fal, zachowując jednocześnie przezroczystość, a także potencjalnie skalować na dużych obszarach, zmniejszając ich ślad węglowy - uważa kierowniczka badań.
Kolejną zaletą jest to, że te bardzo cienkie ogniwa perowskitowe - w przeciwieństwie do konwencjonalnych krzemowych ogniw słonecznych - mogą generować energię elektryczną nawet w warunkach pośredniego i rozproszonego światła słonecznego. To wskazuje na ich użycie w przestrzeniach miejskich, często mocno zabudowanych i przez to zacienionych.
Półprzezroczyste ogniwa perowskitowe to ekscytujący sposób na pozyskiwanie energii z powierzchni, które trudno jest wykorzystać w przypadku konwencjonalnych paneli krzemowych, takich jak okna, fasady i lekka elektronika - nie ma wątpliwości Sam Stranks, profesor Materiałów Energetycznych i Optoelektroniki na Wydziale Inżynierii Chemicznej i Biotechnologii Uniwersytetu Cambridge.
Pierwszy krok w stronę miast przyszłości?
Dzięki tym ogniwom perowskitowym duże fasady budynków można byłoby przekształcić w spore, aktywne powierzchnie do wytwarzania energii słonecznej. W przypadku wysokiego na 280 metrów wieżowca Raffles Place, który jest sercem Centralnej Dzielnicy Biznesowej w Singapurze, roczna generacja mogłaby być na poziomie kilkuset megawatogodzin energii elektrycznej.
Więcej o ogniwach perowskitowych przeczytasz w Bizblog Spider’s Web:
Nie ma przy tym problemu z przepustowością światła słonecznego. Badania wykazały, że półprzezroczyste ogniwo z cienką warstwą perowskitu o grubości 60 nanometrów przepuszczało około 41 proc. światła widzialnego, jednocześnie przetwarzając światło słoneczne na energię elektryczną ze sprawnością 7,6 proc.
Precyzyjna kontrola parowania termicznego pozwala nam regulować przezroczystość ogniw słonecznych. Otwiera to nowe możliwości dla zrównoważonej architektury, takiej jak przyciemniane szyby generujące energię elektryczną - twierdzi dr Luke White, pierwszy autor artykułu w ACS Energy Letters, były doktorant w Instytucie Badań nad Energią w NTU, na Wydziale Nauk Fizycznych i Matematycznych oraz na Wydziale Inżynierii Materiałowej.
fot. Uniwersytet Technologiczny Nanyang w Singapurze
