Niezwykle lekkie ogniwa słoneczne wytwarzane z nanomateriałów już niedługo mogą zrewolucjonizować sposób, w jaki pozyskujemy energię.

Dzięki wytężonej pracy naukowców z MIT mają one zaledwie 1/100 wagi standardowych paneli słonecznych, a jednocześnie aż 18 razy większą moc w przeliczeniu na kilogram.

Sekret takiej wydajności ogniw tkwi w możliwości przytwierdzenia ich do stabilnego, elastycznego podłoża. Badacze odkryli, że najlepiej sprawdzają się w tej roli tkaniny, a ściślej tkanina kompozytowa, której metr kwadratowy waży tylko 13 g. To właśnie z jej włókien wykonano liny, którymi podniesiono zatopiony statek Costa Concordia. Tu dodatkowo jest ona jeszcze obłożona klejem utwardzonym promieniami UV, dzięki czemu moduły – znacznie cieńsze niż ludzki włos – bardzo sprawnie do niej przylegają. Rozwiązuje to problem występujący przy kruchych ogniwach krzemowych, z którymi należy obchodzić się delikatnie.

Jakie możliwości daje to w praktyce? Przed wszystkim perspektywę przytwierdzenia do wielu różnych powierzchni i uzyskania w ten sposób stabilnego źródła mocy.

Integracja z żaglami zapewni zasilanie na morzu. Implementacja na skrzydłach dronów poprawi zasięg lotu. Przyłączenie do energochłonnych sprzętów przy pracach budowlanych znacząco zwiększy efektywność. Twórcy z ONE Lab i MIT.nano w czasopiśmie naukowym 'Small Method’ bardzo jasno podkreślają, że projekt jest w dużej mierze efektem walki z czasem w celu jak najszybszego uzyskania nowych bezemisyjnych źródeł energii.

Przełomowość polega też na tym, że te cienkowarstwowe ogniwa słoneczne mogą być w całości drukowane przy użyciu atramentu i skalowalnych metod wytwarzania (np. sitodruk). W efekcie stanowi to znaczny progres w porównaniu z próbami ONE Lab sprzed sześciu lat, gdy ich wytwarzanie bazowało na złożonych (i kosztownych) procesach opartych na próżni.

Imponuje też wreszcie trwałość: naukowcy odkryli, że nawet po zwinięciu i rozwinięciu paneli słonecznych z tkaniny 500 razy nadal zachowują one ponad 90 proc. swoich początkowych zdolności wytwarzania energii.

W stanie Massachusetts typowa masywna dachowa instalacja fotowoltaiczna wytwarza ok. 8000 watów. Ogniwa opracowane przez MIT, by wygenerować analogiczną moc, ważyłyby zaledwie 20 kg.

Tekst: WM
Źródło zdjęcia głównego: MIT News