Замислете автомобил чии прозорци и подвижен покрив можат да му помогнат да ја полни батеријата додека е паркиран на сонце или пар паметни очила чии леќи можат да собираат светлина за да ја напојуваат вградената електроника.
Ваквите апликации би можеле да станат поизводливи со нов вид ултратенки транспарентни соларни ќелии, развиени од научници на Технолошкиот универзитет Нанјанг во Сингапур (NTU Сингапур).
Предводени од професорката Аналиса Бруно, истражувачите на NTU создадоа перовскитни соларни ќелии кои се околу 10.000 пати потенки од човечка коса и околу 50 пати потенки од конвенционалните перовскитни соларни ќелии.
И покрај нивната тенкост, уредите постигнаа едни од највисоките ефикасности на конверзија на енергија досега забележани за ултратенки перовскитни соларни ќелии.
Неодамна објавени во научното списание ACS Energy Letters, нивните наоди би можеле да го отворат патот за соларни ќелии кои можат да се интегрираат во згради, возила и преносни уреди без значително да го променат својот изглед.
Бидејќи новите соларни ќелии се полупроѕирни и неутрални по боја, тие потенцијално би можеле да се вградат во прозорци и фасади без значително да го променат изгледот на зградата.
За разлика од конвенционалните силиконски соларни ќелии, овие уреди базирани на перовскит се способни да генерираат електрична енергија дури и под услови на индиректна сончева светлина и дифузна светлина. Ова ги прави особено погодни за урбаната средина на Сингапур, каде што вертикалните површини на зградите и честите облаци често ја ограничуваат изложеноста на директна сончева светлина.
На пример, ако технологијата се прошири, а воедно се одржат слични перформанси, големите стаклени фасади би можеле да се трансформираат во активни површини за производство на сончева енергија.
Прелиминарните проценки сугерираат дека кога се инсталирани низ голема зграда со стаклена фасада, теоретски би можеле да генерираат неколку стотици мегават-часови електрична енергија годишно.
Во зависност од употребливата стаклена површина и ориентацијата на зградата, ова ниво на производство на енергија би било еквивалентно на годишната потрошувачка на електрична енергија на околу 100 станови со четири спални соби.
За да ги направи ултратенките ќелии тимот на NTU користел индустриски компатибилен метод познат како термичко испарување. Во овој процес оригиналните материјали се загреваат во вакуум комора додека не испари. Пареата потоа се таложи на површината, каде што формира тенок слој.
Методот овозможува нанесување на многу тенки и униформни перовскитни слоеви на големи површини. Исто така, се избегнува употребата на токсични растворувачи и помага во намалувањето на дефектите во сончевите ќелии, подобрувајќи ја нивната способност да ја претворат светлината во електрична енергија.
Со прилагодување на процесот, истражувачите беа во можност да ја контролираат дебелината на перовскитниот слој и да создадат и непроѕирни и полупроѕирни уреди.
Тимот верува дека ова е прв пат ултратенки перовскитни сончеви ќелии да се направат целосно со употреба на процеси базирани на вакуум. Ова би можело да ја направи технологијата посоодветна за индустриско производство во големи размери во иднина.
Користејќи ја оваа техника истражувачите произведоа ултратенки слоеви на перовскитен апсорбер со тенки до 10 нанометри, додека ги одржуваа корисните перформанси на сончевите ќелии.
Во непроѕирни уреди ќелиите постигнале ефикасност на конверзија на енергија од околу 7 проценти, 11 проценти и 12 проценти за перовскитни слоеви со димензии од 10, 30 и 60 нанометри, соодветно.
Полупроѕирна ќелија со перовскитен слој тенок 60 нанометри пропуштила околу 41 процент од видливата светлина, додека ја претворала сончевата светлина во електрична енергија со ефикасност од 7,6 проценти.
Истражувачите сега се во преговори со компании за да го потврдат и да го стандардизираат процесот на термичко испарување што се користи во оваа студија. Тие исто така ќе работат на подобрување на долгорочната стабилност, издржливост и перформанси на перовскитните сончеви ќелии на големи површини пред да можат да се применат комерцијално.
Нивниот пробив претставува важен чекор кон транспарентни сончеви ќелии што можат да се интегрираат во секојдневните површини, од прозорци на згради до возила и нослива електроника, помагајќи им на градовите да генерираат повеќе чиста енергија без потреба од дополнително земјиште.
(Vidi.hr)
