Unikátna technológia umožní samonabíjanie smartfónov a áut

Tím v Južnej Kórei urobil významný prielom vo vytváraní transparentných solárnych článkov zameraním výskumu na moduláciu. Tento pokrok rieši kľúčovú výzvu pri rozširovaní transparentnej solárnej technológie z jednotlivých článkov na väčšie praktické moduly, ktoré možno integrovať do reálnych aplikácií. Výskumný tím z Ulsanského národného inštitútu pre vedu a technológie (UNIST) vyvinul technológiu transparentných solárnych článkov schopných priamo nabíjať batériu zo skleneného povrchu.

Táto inovácia umožňuje priamu výrobu energie zo zdrojov, ako sú obrazovky smartfónov, okná automobilov a fasády budov. V praktickej ukážke výskumníci úspešne nabili smartfón pomocou prirodzeného slnečného svetla, čím dokázali, že obrazovka mobilného zariadenia môže fungovať ako zdroj energie. Táto technológia má významný komerčný potenciál. Predpokladá sa, že trh s fotovoltikou integrovanou do budov, ktorý zahŕňa transparentné solárne články, dosiahne do roku 2031 hodnotu 86,7 miliardy USD.

Hoci vedci už roky pracujú na priehľadných solárnych článkoch, vhodné materiály boli vyvinuté len nedávno. Napríklad v minulom roku vytvorili výskumníci z Tohoku University's Graduate School of Engineering priehľadný solárny článok s použitím 2D atómovej fólie s priemernou priehľadnosťou 79 %. Tím na MIT skúma technológiu transparentných solárnych článkov s použitím organických materiálov, ktoré absorbujú infračervené a ultrafialové svetlo a zároveň prepúšťajú viditeľné svetlo.

Naproti  tomu prístup UNIST využíva kryštalický kremík (c-Si), najbežnejší a najúčinnejší fotovoltický materiál. Ich modularizačná stratégia rieši aj kľúčové výzvy pri rozširovaní transparentnej solárnej technológie pre reálne aplikácie. Solárne články UNIST majú konštrukciu ABC (all-back-contact), pričom všetky elektrické komponenty sú umiestnené na zadnej strane článku, aby sa zachoval vzhľad podobný sklu.

Ďalšou kľúčovou inováciou je Seamless Modularization, bezšvová modulácia, ktorá odstraňuje medzery medzi solárnymi článkami bez použitia kovových drôtov. Tento pokrok rieši estetické problémy spojené s tradičnými metódami modulácie solárnych článkov. Modul transparentných solárnych článkov s plochou 16 cm², ktorý vytvoril tím, dosiahol špičkovú účinnosť konverzie energie 15,8 % pri zachovaní priemernej viditeľnej priepustnosti 20 %.

Tradičné kremíkové solárne panely majú zvyčajne účinnosť okolo 15 až 20 percent. Vzájomným prepojením jednotkových článkov vedci dokázali upraviť výstupné napätie a výkon z 0,64 V a 15,8 mW pre článok s plochou 1 cm² na 10,0 V a 235 mW pre modul s plochou 16 cm². Výskum bol uverejnený v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Zdroj: techspot.com.

^{Zdroj Foto: freepik.com.}