Napelemmatrica bármilyen felületre

A Stanford kutatói kidolgoztak egy módszert, amelynek révén egy ragasztószalag segítségével gyakorlatilag bármilyen felületre átvihetővé válnak a vékonyfilm napelemek.

Napelemmatrica bármilyen felületre

A hagyományos napelemek többnyire nehezek, nagyok és drágán telepíthetők, valamit merevségük miatt korlátozott, hogy milyen felületeken használhatók. A Stanford kutatói most azonban egy olyan fejlesztésről írnak a Nature Scientific Reports oldalain, amely révén a jövőben újfajta, olcsó, könnyű és hajlékony napcellák lesznek gyárthatók.

A vékonyfilm napelemek aktív rétege, vagyis az a rész, amely a fény összegyűjtését és elektromos energiává való átalakítását végzi, kellően vékony ahhoz, hogy hajlékony legyen, azonban ezeket a megfelelő minőség elérése érdekében általában egy merevebb felületen (pl. üvegen) gyártják le, amelyet aztán alatta is hagynak, így a filmréteg kedvező mechanikai tulajdonságai kihasználatlanok maradnak.

Xiaolin Zheng professzor és munkatársai azonban kiötlöttek egy módot arra, hogyan lehetne ezeket az aktív rétegeket sérülés nélkül átemelni más felületekre, és így bármilyen kihasználatlan felületből napelemet gyártani egy papír- vagy műanyaglaptól kezdve, az autónk tetején át okostelefonunk hátlapjáig. A vékonyfilm hajlékonysága miatt nem is szükséges, hogy lapos legyen a felhasználandó felület, és mivel a merevítés nélküli cellák jóval könnyebbek a hagyományosaknál, egyszerűbbé válik a telepítésük is. Bár a kísérlet során Zheng többek közt egy papírlapból is napcellát csinált az új módszer segítségével, a gyakorlati alkalmazás azért ennél strapabíróbb alaprétegeket igényel majd, hiszen valahogy meg kell védeni az aktív réteget a sérülésektől.

Nem ez persze az első próbálkozás flexibilis napelemek megalkotására, gyökeresen más azonban a megközelítési mód, és ennek köszönhetően más lesz a végeredmény is. A korábbi megoldásokban eleve valamiféle hajlékony alapra igyekeztek legyártani az aktív réteget a szakértők, ezek az alaprétegek azonban általában nem bírják a magas hőmérsékleteket vagy egyes vegyszerek jelenlétét, így módosítani kellett a gyártási folyamaton, ami kevésbé hatékony napelemeket eredményezett. A gyártásra használt alapnak ráadásul nagyon simának és egységesnek kell lennie, az ilyen minőségű flexibilis alapanyagok viszont nagyon drágák.

Merev alapon tehát jobb minőségű vékonyfilm napelem gyártható, és olcsóbb is az előállítás, a stanfordi kutatók tehát azt az utat választották, hogy a gyártás ilyen formában történik, és az aktív réteget csak utólag választják le, és viszik át a kívánt felületre. Ennek megvalósításához mindössze annyi szükséges, hogy az alapként használt szilícium-dioxid felületre nikkelt kell rétegelni, és erre kerül rá hagyományos gyártási folyamatok során a tulajdonképpeni napelem. Az aktív réteg fölé egy polimer védőréteget is tesznek, majd erre egy hőre elengedő ragasztószalag kerül. Ha a cella elkészült, szobahőmérsékletű vízbe merítik, aminek hatására a vékonyfilm elválik a nikkelrétegtől, így már könnyedén lehúzható. A ragasztószalagra tapadt vékonyfilmet ekkor pár másodpercig 90°C-ra hevítik, majd a kívánt felületre helyezik. Az aktív réteg rátapad a felületre, a ragasztó pedig elenged, így eltávolítható a napelem fölül. A cella hatásfokát a mérések szerint egyáltalán nem befolyásolja az áthelyezési módszer vagy az új alap minősége. A kutatócsoport már üveg gyártófelület esetében is sikereket ért el a metódussal, ennek pontos eredményeit azonban egyelőre nem tették közzé.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward