High Tech

СУНЧЕВИ ЛИСТИЋИ

Нове соларне ћелије су савитљиве и тање од власи људске косе, а готово сваку површину претварају у извор електричне енергије

Соларне ћелије су важан део преласка на „зелени режим”, који узима све више маха у Европи и код нас, а све више кровова широм света прекривено је препознатљивим црним плочама за производњу електричне енергије. Но, њихова величина и даље им ограничава употребну вредност и практичност.
    Да би се ухватила укоштац с тим изазовом, група научника са Технолошког института у Масачусетсу, предвођена нашим стручњаком Владимиром Буловићем, професором на овом универзитету и руководиоцем Лабораторије за органску и наноструктурну електронику („Уан лаб”), развила је начин да произведе веома лагане соларне ћелије које се постављају на било шта – од једра на чамцу до цераде која чува усеве од временских непогода. Резултате истраживања објавили су у часопису „Смол методс”.
    Пре шест година „Уан лаб” је произвео соларне ћелије користећи нову класу танких наноматеријала – толико лаганих да одржавају равнотежу на мехуру од сапунице. Али тај поступак није био само изузетно сложен већ и веома скуп и незахвалан за масовну производњу.

Сунчево мастило

   Зато је тим одлучио да се окрене развоју соларних ћелија које се штампају помоћу наноматеријала налик на електронско мастило. Наиме, слојеви тог материјала наносе се на припремљену подлогу која је дебела само три микрона. Потом се, употребом посебне ситоштампе (техника слична оној којом се украси и слова утискују у тканину), електроде наносе на ту подлогу и – „соларни листић” дебљине око 15 микрона спреман је за употребу. Он је, дакле, тањи од људске косе, а стотинак пута је лакши од соларне плоче исте површине.
  Самим тим, овим листићима се веома тешко рукује – осетљиви су и могу лако да се поцепају. Да би заобишао ову препреку, тим са МИТ-а истраживао је разне лагане и савитљиве подлоге високе чврстоће. За сада су се током огледа најбоље показале тканине, пошто обезбеђују механичку отпорност и потребну савитљивост, а не утичу много на тежину читавог уређаја.
    Како би уређај био што лакши, одабрали су композитни материјал чији је квадратни метар тежак само 13 грама, познат под називом „Динима”. Та тканина је састављена од влакана која су толико снажна да је 2014. године искоришћена за прављење ужади којима је потопљена крстарица „Коста Конкордија”, подигнута са дна Средоземног мора.
    Додавши танани слој лепка који је очврснуо под дејством ултраљубичастог зрачења, тим је залепио своје „соларне листиће” на тканину „Динима” и направио невероватно лагани и отпорни фото-напонски уређај за стварање струје уз помоћ Cунчевог зрачења.

... И на тешком месту енергију производити

   Такав уређај с подлогом од тканине може да се постави на једро на чамцу како би га снабдевао енергијом током пловидбе, на шаторе за смештај избеглица и унесрећених у забаченим крајевима света, на цераде којима се покривају усеви ради заштите од сунца или пљускова, те чак и на трупове и крила беспилотних летелица, којима би додатно пунио батерије и омогућио им да дуже лете.
    Пошто су испробали уређај, истраживачи су открили да ствара 730 вати снаге по килограму тежине – кад плоча није залепљена на тканину „Динима”, односно око 370 вати по килограму ако је залепљена на ту подлогу високе чврстоће. Прерачунавањем снаге коју нова плоча производи у односу на тежину, јасно је да ће стварати око 18 пута више снаге по килограму него што су способни да створе најделотворнији соларни панели који се данас користе.
     „Мерила која се узимају у обзир при процени нових технологија у области соларних ћелија обично су: колико делотворно претварају енергију и колико коштају у доларима по произведеном вату. Но, није мање важна ни лакоћа с којом се нова технологија прилагођава условима, а наше лагане ’соларне тканине’ могу да се користе на било ком месту”, каже Владимир Буловић. „Настојимо да убрзамо усвајање соларне енергије, с обзиром на то да се јавила хитна потреба за новим изворима енергије који искључују ослобађање угљеника.”
    Буловићев тим разматра и начин на који ће танушним соларним ћелијама обезбедити заштиту од оксидације и влаге. Обичне соларне ћелије на плочама заштићене су стаклом, али додавање тако тешког и несавитљивог заштитног слоја поништило би многе предности ове врсте плоча. Зато наука убрзано проналази другачији, лакши и „тањи” вид заштите од атмосферских прилика.

* * *

    Овај тим није једини који развија нове згодне соларне панеле. Центар за органску електронику на Универзитету Њукасл у Аустралији већ дуго ради на „соларној боји” на бази воде. Њоме ће по веома ниској цени моћи да се штампају дугачки листови савитљивих соларних плоча. Под окриљем пројекта „Пуњење широм Аустралије”, научници из тог тима провели су прошле године три месеца возећи се у „тесли”, коју су успут пунили помоћу ролни соларних панела које су држали у пртљажнику.
   Надајмо се да ће захваљујући овим истраживањима соларни панели коначно појефтинити и постати једноставнији за уградњу и употребу не би ли нам једном засвагда смањили рачуне за струју.