Pehelykönnyű napelemek

Az ultrakönnyű napelemek megalkotása a tudósok régi álma, és a Szaúd-Arábiában működő King Abdullah University of Science & Technology (KAUST) kutatói most hatalmasat léptek előre ezen a területen, mert olyan szolárpaneleket fejlesztettek ki, amelyeket akár egy szappanabuborék is elbír. És ez nem csak valami jól hangzó marketingszöveg, a dolgot tényleg kipróbálták és működik.

A megfelelő energiaforrás hiánya rengeteg kutatási területen jelent szűk keresztmetszetet. Gondoljunk csak az olyan jövőbe mutató fejlesztésekre, mint az elektronikus robotbőr, a drónok szenzorai vagy a betegségeket érzékelő bioszenzorok: ezek mind-mind remekül hasznosíthatnák a mai, ormótlan megoldásokat leváltó, ultrakönnyű szerves szolárcellákat, amelyek közvetlenül a fényből nyerik energiájukat.

A szerves anyagokat már ma is használják újgenerációs, napenergia-átalakító megoldásokhoz, de a jelenlegi gyártási folyamatok erősen behatárolják a tervezői szabadságot és az eszközök képességeit. A KAUST munkatársai a tintasugaras nyomtatókban találták meg a megfelelő gyártóeszközt: ez a  nyomtatási technika maga kiválóan alkalmasnak rétegzett eszközök létrehozásához, viszont a megfelelő tinta kifejlesztése kemény diót jelentett. Végül is a napelem architektúrájának minden rétegétez speciális tintát kevertek ki. Apró cseppekkel, rendkívül kis adagokban vitték fel az anyagot, és az oldószerre is nagyon odafigyeltek, mert a száradás is befolyásolja a film minőségét.

A csapat egy PEDIT:PSS nevű magas vezetőképességű polimerből alakította ki a fényt elnyelő "szendvicset", majd rugalmas parilén burkolattal látta el, amely megvédi a környezeti szennyeződésektől és a lebomlástól, emellett biokompatibilitása miatt orvosi célokra is alkalmassá teszi. A tinta beállítása után üvegre nyomtatott napelemes cellákkal tesztelték a megoldás hatásfokát, és az energia átalakításának hatásfokát mutató PCE értékre 4,73 százalékot mértek, ami jobb volt a nyomtatott cellék által eddig produkált legmagasabb értéknél, a 4,1 százaléknál.

Az eredmény mérföldkő a sokoldalú, ultrakönnyű nyomtatott napelemes cellák kifejlesztésében, és igen valószínű, hogy idővel különböző beültethető orvosi eszközökben is találkozhatunk vele.

Forrás: computerworld.hu