Es wurde ein flexibles Solarpanel entwickelt, das als Jalousie oder Tapete verwendet werden kann.

Sonnenkollektoren, die Licht in elektrische Energie umwandeln, spielen eine große Rolle bei der Stimulierung der weltweiten Erzeugung von Sonnenenergie. Die Forscher sind jedoch immer noch mit Einschränkungen konfrontiert, die die Erweiterung dieser Technologie behindern. Die Verbesserung der Batterieleistung bleibt eine Herausforderung. Wissenschaftler auf der ganzen Welt geben die Versuche, eine kompakte, benutzerfreundliche und kostengünstige Technologie zu entwickeln, die jeder nutzen kann, nicht auf. Einige Forscher versprechen, dass die Verarbeitung von Lichtenergie in Ihrem Haus in naher Zukunft zu einem einfachen und routinemäßigen Verfahren wird. Unter der Leitung von Shashank Priya, einem Team von Maschinenbau- und Chemieingenieuren der Virginia Polytechnic University produziert flexible Sonnenkollektoren, aus denen Jalousien oder Tapeten gewonnen werden, um die Energie der Sonne und der Quellen in Gebäuden zu erfassen.

Solarmodule mit einer Dicke von weniger als einem halben Millimeter werden im Siebdruck bei niedrigen Temperaturen hergestellt. Ein Teil der flexiblen Fünfschichtstruktur des Materials ist pastöses Titanoxid. Das Ergebnis sind dünne, flexible Paneele, die wie Fliesen in einem Badezimmer aussehen. Diese Fliesen können zusammengefügt und großflächig abgedeckt werden. Ein Panel von der Größe einer menschlichen Handfläche liefert etwa 75 Milliwatt Leistung. Wissenschaftler schlagen vor, dass von einem Panel aus die Größe eines normalen A4-Blattes ausreicht, um ein Smartphone problemlos aufzuladen.

Die Arbeit von Priya und seinem Team wird ausführlich beschriebenin einem Artikel, der in der Juni-Ausgabe von ACS Energy Letters veröffentlicht wurde. Ingenieure versprechen, dass ihre Panels eine Vielzahl von Lichtwellen erfassen, mit denen Sie durch die Installation spezieller Jalousien Energie erzeugen können. Eine weitere Arbeit, die die Stabilität der Platten demonstriert, wird später in derselben Zeitschrift veröffentlicht.

Heutzutage sind flexible Platten in ihrer Wirksamkeit etwas schlechter als schwerere und härtere Siliziumplatten, und Priya sagt, dass mehr Forschung erforderlich ist. Dennoch ist es wahrscheinlich, dass die neuen flexiblen Paneele bald ihre härteren "Brüder" einholen werden.

Herkömmliche Siliziumelemente, die seit mehr als einem Jahrzehnt als Goldstandard der Branche in Bezug auf Effizienz angepriesen werden, sind relativ billig. Der Wirkungsgrad der Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität beträgt 15-20%. Priya-Platten bieten einen Wirkungsgrad von etwa 10% bei einer Standardgröße. Je kleiner die Größe, desto größer die Effizienz, sodass Wissenschaftler das Potenzial für eine wesentlich effizientere Energiesammlung erkennen.

Der Weltrekord für Mehrfach-Solaranlagen wird von zwei französischen Unternehmen gehalten - Soitec und CEA-Leti, die zusammen mit dem Fraungover-Institut für Solarenergiesysteme im Dezember 2014 46% erreichten . Die bisherige Leistung in diesem Bereich (44,7%) gehört ebenfalls dem Verband der Institute und Unternehmen unter Beteiligung vonHelmholtz Berlin Zentrum .

Die meisten Silikonplatten können nur Sonnenlicht absorbieren. Flexible Panels sind so konzipiert, dass sie Streulicht beispielsweise von LEDs, Glühlampen und Leuchtstofflampen absorbieren können.

Die Technologie ist aus mehreren Gründen attraktiv. Erstens erfordert die Herstellung von Modulen keine hohe Temperatur, und die Ausrüstung für ihre Herstellung ist relativ kostengünstig und einfach zu verwenden. Zweitens ist es möglich, sowohl Miniaturplatten zu erstellen, von denen verschiedene Geräte im Haus aufgeladen werden, als auch ganze Blechrollen, die über den gesamten Raum geklebt und zur Energieversorgung und Heizung verwendet werden können. Von den Paneelen werden Jalousien oder Vorhänge erhalten, die Licht durch die Fenster absorbieren. Die Eigenschaften der Paneele sind so, dass sie hinsichtlich der Lichtquellen nur sehr wenige Einschränkungen aufweisen.

Da flexible Platten nahe an der Umwandlungseffizienz von festem Silizium und Glas liegen, können sie dort eingesetzt werden, wo alte Technologien nicht wettbewerbsfähig sind. Zum Beispiel in Militäruniformen und Rucksäcken. Priyas Labor arbeitet jetzt mit dem Elektronik- und Kommunikationsforschungszentrum der US-Armee ( CERDEC ) zusammen. Wenn Sie diesen Dingen flexible Paneele hinzufügen, sind die Soldaten selbst eine Wanderstation zum Aufladen. Dies wird dazu beitragen, die Menge an tragbaren Logistikgeräten zu reduzieren und das Gewicht dessen zu reduzieren, was jeder einzelne Soldat auf seinem Rücken trägt.

„Im Moment sind wir an der Spitze dieser Technologie. Wir sind in der Lage, großflächige Module mit hoher Effizienz herzustellen und arbeiten aktiv daran, unser Produkt auf den Markt zu bringen. Wir sehen eine breite Palette von Anwendungen dieser Technologie: von Kleidung bis zu Fenstern in Smart Homes, von unbemannten Luftfahrzeugen bis zu mobilen Ladestationen “, sagt Priya.

DOI: 10.1021 / acsenergylett.6b00457

Source: https://habr.com/ru/post/de398827/