Учени разработиха соларни клетки за употреба на закрито

ВЕИ енергетикaИновацииСп. Енерджи ревю - брой 1, 2020 • 13.02.2020

Шведски и китайски учени разработиха органични соларни клетки, оптимизирани да преобразуват непряката стайна светлина в електрическа енергия. Генерираната мощност е ниска, но е достатъчна за захранване на милионите продукти, които ще влязат в употреба в обществените пространства и домакинствата с разпространението на Internet of Things. Много от тях ще бъдат разнообразни сензори за измерване на влажност, концентрация на прахови частици, температура и други параметри. Поради това търсенето на малки и евтини източници на възобновяема енергия нараства бързо с цел да се редуцира необходимостта от чести и скъпи подменяния на батерии.

Органичните соларни клетки не само са гъвкави, евтини за производство и подходящи за изработка под формата на големи повърхности, но имат и още едно предимство – светлопоглъщащият слой се състои от смес от донорни и акцепторни материали, което дава възможност за оптимизиране на клетките за различни спектри, т. е. за светлина с различна дължина на вълната.

Изследователи в Пекин и Линшьопинг, Швеция, са разработили нова комбинация от донорни и акцепторни материали с внимателно определен състав, които да бъдат използвани като активен слой в органични соларни клетки. Комбинацията поглъща именно светлината, заобикаляща ни вкъщи, в библиотеката или в супермаркета.
В статия, публикувана в Nature Energy, учените описват два варианта на органична соларна клетка – единият с площ 1 кв. см и другият с повърхност от 4 кв. см. По-малката соларна клетка, изложена на непряка светлина с интензитет от 1000 lux, преобразува 26,1% от енергията в електричество. Клетката генерира напрежение над 1 V в продължение на повече от 1000 часа на непряка светлина с интензитет, вариращ от 200 до 1000 lux. По-голямата соларна клетка поддържа енергийна ефективност от 23%.

“Работата ни показва колко обещаващи са органичните соларни клетки за широко приложение в ежедневието ни за захранване на IoT устройства”, коментира Фенг Жао, старши преподавател в катедра “Биомолекулярна и органична електроника” в университета в Линшьопинг.

“Уверени сме, че ефективността на органичните соларни клетки по отношение на непряката светлина ще бъде подобрена в идните години, тъй като използваните материали могат да бъдат значително оптимизирани”, пояснява Жанхуи Хоу, професор в Института по химия към Китайската академия на науките.

Резултатът от това ще е допълнителен напредък в проучванията в областта на органичните соларни клетки, убедени са експертите. През лятото на 2018 г. например, учените заедно с колеги от други университети, публикуват правила за изграждането на ефективни органични соларни клетки. В статията участват 25 изследователи от 7 университета и е публикувана в Nature Materials. Тези правила доказано са полезни при разработването на ефективни соларни клетки за употреба на закрито.


Top