Mīkstas šūnas izveidošana

Plastmasas saules baterijas vēl nevar konkurēt ar parastajiem silīcija fotoelementiem, lai efektīvi ražotu liela mēroga enerģiju. Bet tie ir kļuvuši pietiekami labi, lai vismaz viens uzņēmums Lowell, MA bāzētā Konarka, ir pārgājis koncepcijas pārbaudes fāzē un ievieš tos produktos.





Armija, gaisa spēki un uzņēmums Textronics, kas atrodas Vilmingtonā, DE, tagad iestrādā Konarkas šūnas telšu konstrukcijās datoru barošanai un rokassomu audumiem mobilo tālruņu un klēpjdatoru akumulatoru uzlādēšanai.

Konarka saules baterijas ir uzdrukātas vai pārklātas uz plastmasas ruļļiem – līdzīgi kā fotofilmas. Pēc tam plēvē iestrādātās sīkās daļiņas absorbē gaismu un izspiež elektronus, kurus transportē elektrolīts un savāc ar elektrodiem.

Līdz šim uzņēmums ir pierādījis, ka tā šūnas var uzlādēt mobilo tālruņu akumulatorus, pagarinot sarunas laiku vai pat novēršot nepieciešamību pieslēgt kontaktligzdai, pieņemot, ka cilvēks dzīvo kaut kur, piemēram, Phoenix un nav atkarīgs no ierīces.



Konarka ir arī parādījis, ka tās saules baterijās esošos materiālus var noregulēt, lai absorbētu un atspoguļotu dažādus gaismas viļņu garumus; un atšķirībā no tradicionālajiem fotoelektriskajiem materiāliem plastmasas substrāts var pielāgoties neregulārām formām. Saskaņā ar vienu no Konarka partneriem, Textronics, galaproduktu var pat radīt kā parastu audumu.

Paredzot pieaugošo pieprasījumu, Konarka ir sadarbojusies arī ar Vācijas poligrāfijas uzņēmumu Kurz, lai plašā mērogā ražotu plastmasas plēves saules baterijas. Tomēr šāda palielināšana būs atkarīga no tā, kad un vai trešās puses ir pārliecinātas, ka šūnas var netraucēti integrēt viņu pašu produktos.

Konarka centieni atspoguļo pieaugošo virzību uz lētu saules enerģiju (skatiet Solar-Cell Rollout, Tehnoloģiju apskats , 2004. gada jūlijs). Galīgais mērķis ir padarīt saules enerģiju, kas tagad maksā 4–5 reizes vairāk nekā elektrotīkla elektroenerģiju, konkurētspējīgu ar fosilo kurināmo. Tas ir izaicinājums, kas varētu kļūt vieglāks, ja degvielas cenas turpinās pieaugt.



Viena pieeja ietver fotoelektrisko materiālu izgatavošanu no elektriski vadošiem polimēriem un nanostruktūrām, ko sauc par fullerēniem vai buckyballs. Kad šādus elementus pirmo reizi izmēģināja kā saules baterijas, tie bija ļoti neefektīvi, pārvēršot tikai vienu līdz divus procentus gaismas enerģijas elektrībā.

Tomēr pēdējos mēnešos, pārkārtojot polimērus un bumbiņas, vairākas pētnieku grupas, ko vadīja fiziķis Deivids Kerols no Veikforestas; Alans Hīgers, Konarka līdzdibinātājs un galvenais zinātnieks un Nobela prēmijas laureāts Kalifornijas Universitātē Santabarbarā; un Yang Yang no Kalifornijas universitātes Losandželosā – ir uzlabojuši elektrības plūsmu, aptuveni dubultojot materiāla spēju pārvērst gaismu elektrībā. Ja pētnieki spēs atkal dubultot veiktspēju, materiāls būs pietiekami efektīvs, lai konkurētu ar tradicionālajām saules tehnoloģijām.

Nākamais solis – tādu saules bateriju izgatavošana, kas spēj konkurēt ar fosilo kurināmo – nozīmēs vēl vairāk šķēršļu pārvarēšanu. Piemēram, viens no veidiem, kā uzlabot elektrībā pārvērstās gaismas procentuālo daudzumu, ir palielināt šūnas faktiski absorbētās gaismas daudzumu. Pēc Nacionālās atjaunojamās enerģijas laboratorijas (NREL) Golden, CO Saules enerģijas speciālista Šona Šahīna teiktā, to varētu izdarīt, radot materiālus, kas absorbē vairāk krāsu spektrā, pie kuras viņš pašlaik strādā.



Šādi jaunu saules tehnoloģiju pētījumi turpinās gan rūpnieciskajās, gan akadēmiskajās laboratorijās. Tās pētnieki ir pārliecināti, ka tas radīs efektīvākas un lētākas saules bateriju ierīces, atradīs arvien vairāk pielietojumu un galu galā samazinās mūsu atkarību no fosilā kurināmā.

Pagaidām, pēc Konarkas domām, saules enerģija izskatās labi karavīriem un moderniem pircējiem.

Saistītās saites:



paslēpties