Foi criado um painel solar flexível que pode ser usado como persiana ou papel de parede.

Os painéis solares, que convertem luz em energia elétrica, desempenham um papel importante no estímulo à geração de energia solar em todo o mundo. No entanto, os pesquisadores ainda são confrontados com restrições que dificultam a expansão dessa tecnologia. Melhorar o desempenho da bateria continua sendo um desafio. Cientistas de todo o mundo não estão abandonando as tentativas de criar uma tecnologia compacta, fácil de usar e barata que todos possam usar. Alguns pesquisadores prometem que, em um futuro próximo, o processamento de energia luminosa em sua casa se tornará um procedimento simples e rotineiro. Liderada por Shashank Priya, uma equipe de engenheiros químicos e mecânicos da Virginia Polytechnic University produz painéis solares flexíveis, a partir dos quais persianas ou papéis de parede são obtidos para capturar a energia do Sol e as fontes dentro dos edifícios.

Os módulos solares com menos de meio milímetro de espessura são criados usando serigrafia em baixas temperaturas. Parte da estrutura flexível de cinco camadas do material é óxido de titânio pastoso. O resultado são painéis finos e flexíveis que parecem azulejos em um banheiro. Esses ladrilhos podem ser unidos e cobertos com grandes áreas. Um painel do tamanho de uma palma humana fornece cerca de 75 miliwatts de energia. Os cientistas sugerem que, a partir de um painel, o tamanho de uma folha A4 normal é suficiente para carregar facilmente um smartphone.

O trabalho de Priya e sua equipe é descrito em detalhesem um artigo publicado na edição de junho da ACS Energy Letters. Os engenheiros prometem que seus painéis capturem uma ampla gama de ondas de luz, o que permitirá gerar energia instalando persianas especiais. Outro trabalho demonstrando a estabilidade das placas será publicado posteriormente na mesma revista.

Hoje, os painéis flexíveis têm uma eficácia ligeiramente inferior aos painéis de silício mais pesados ​​e mais difíceis, e Priya diz que são necessárias mais pesquisas. No entanto, é provável que os novos painéis flexíveis alcancem em breve seus "irmãos" mais duros.

Os elementos tradicionais de silício, apontados como eficientes como padrão-ouro da indústria há mais de uma década, são relativamente baratos. A eficiência da conversão da luz solar em eletricidade é de 15 a 20%. Os painéis Priya fornecem cerca de 10% de eficiência em um tamanho padrão. Quanto menor o tamanho, maior a eficiência, para que os cientistas vejam o potencial de coleta de energia muito mais eficiente.

O recorde mundial de matrizes solares de múltiplas junções é mantido por duas empresas francesas - Soitec e CEA-Leti, que, em conjunto com o Instituto Fraungover para sistemas de energia solar, atingiram 46% em dezembro de 2014. A conquista anterior nessa área (44,7%) também pertence à associação de institutos e empresas, com a participação deHelmholtz Berlin Center .

A maioria dos painéis de silício pode absorver apenas a luz solar. Os painéis flexíveis são projetados para absorver a luz difusa, por exemplo, de LEDs, lâmpadas incandescentes e lâmpadas fluorescentes.

A tecnologia é atraente por várias razões. Em primeiro lugar, a fabricação de módulos não requer alta temperatura e o equipamento para sua produção é relativamente barato e fácil de usar. Em segundo lugar, é possível criar painéis em miniatura a partir dos quais vários dispositivos da casa serão carregados, e rolos de folhas inteiras que podem ser coladas em toda a sala e usadas para suprimento de energia e aquecimento. Dos painéis, obtêm-se persianas ou cortinas que absorvem a luz através das janelas. As propriedades dos painéis são tais que realmente possuem muito poucas restrições em termos de fontes de luz.

Como os painéis flexíveis estão próximos da eficiência de conversão de silício e vidro sólidos, eles podem ser usados ​​onde a tecnologia antiga não pode ser competitiva. Por exemplo, em uniformes militares e mochilas. O laboratório de Priya agora está colaborando com o Centro de Pesquisa em Eletrônica e Comunicações do Exército dos EUA ( CERDEC ). Se você adicionar painéis flexíveis a essas coisas, os próprios soldados serão uma estação de pedestres para recarregar. Isso ajudará a reduzir a quantidade de equipamentos de logística vestíveis e o peso do que cada soldado usa nas costas.

“No momento, estamos na vanguarda dessa tecnologia. Somos capazes de fabricar módulos de grandes áreas com alta eficiência e estamos trabalhando ativamente para trazer nosso produto ao mercado. Vemos uma ampla gama de aplicações dessa tecnologia: de roupas a janelas em residências inteligentes, de veículos aéreos não tripulados a estações de recarga móveis ”, diz Priya.

DOI: 10.1021 / acsenergylett.6b00457

Source: https://habr.com/ru/post/pt398827/