Разработиха изцяло въглеродна PV клетка

ВЕИ енергетикaИновацииСп. Енерджи ревю - брой 5, 2012

Учени от Станфордския университет разработиха първата в света изцяло въглеродна фотоволтаича клетка, която може да послужи като евтина алтернатива на съвременните фотоволтаични елементи. "Въглеродът има потенциал да постигне висока производителност на ниска цена", заяви Женан Бао, ръководител на проучването и професор по приложна химия в Станфордския университет. "Доколкото ни е известно, това е първият прототип на фотоволтаична клетка, в която всички компоненти са изработени от въглерод. Въглеродът не само е често срещан в природата и евтин материал, но има и потенциал да осигури по-висока ефективност на соларните технологии".

"Друго предимство е, че новоразработената въглеродна соларна клетка не прилича на традиционните фотоволтаични панели, а представлява гъвкава лента, която може да се поставя на различни повърхности - прозорци, фасади и даже на автомобилите. При това самата технология на нанасяне на въглеродната клетка също не изисква използването на специални и скъпоструващи инструменти и оборудване, т. е. в това отношение също няма да има високи производствени разходи”, допълни Майкъл Восгюрчан, съавтор на проекта.

Експерименталната фотоволтаична клетка се състои от светлочувствителен слой, абсорбиращ слънчевата светлина, слепен между два електрода. В типичната тънкослойна соларна клетка, електродите са изработени от проводими метали и индиев калаен оксид (ITO). “Материали като индия са оскъдни и цената им се увеличава паралелно с нарастващото търсене на слънчеви клетки, тъчскрийн панели и други електронни устройства. Въглеродът от своя страна е евтин и се намира в изобилие”, допълват от Станфорд.

За целите на изследването, Бао и нейният екип заменят среброто и индиевия калаен оксид, използвани в конвенционалните електроди, с новоразработения материал графен - двумерна структура от въглеродни атоми, съединени в кристална решетка с извънредно тънка форма - дебелина само един атом (10 000 пъти по-тънък от човешки косъм), който има изключителни физични свойства. Графенът се смята за най-здравия и устойчив познат материал. Проводник е на електрически ток и е практически прозрачен. Всичко това дава надежда на учените, че в бъдеще той ще може да се използва в най-различни области. За активния слой на новата фотоволтаична клетка учените използват материали, изработени от въглеродни нанотръби с дебелина един нанометър в диаметър и подредени в специфична форма.

Въпреки всички споменати предимства, новата въглеродна фотоволтаична клетка има и някои специфични недостатъци, отбелязват още разработчиците на технологията. Най-големият е ниската засега ефективност. Според официалната информация, сегашният прототип осигурява под 1% ефективност, което значително отстъпва на съвременните фотоволтаични клетки. Изследователите от Станфорд обаче са оптимисти и вече имат идеи, които ще позволят ефективността на гъвкавата въглеродна соларна клетка да се увеличи значително.

Новият брой 3/2019

брой 3-2019

ВСИЧКИ СТАТИИ | АРХИВ


Top