Paradigmaváltó lehet a pehelykönnyű és nyomtatható napelem
A jövő napeleme nem masszív panelek, hanem feltekert fólia formájában érkezik a megrendelőhöz, aki a rugalmas kialakításnak köszönhetően ma még elképzelhetetlenül sokféleképpen telepítheti. A megoldással eddig nem látott hatékonyságot sikerült elérni.
A tiszta energiával kapcsolatos jelentős áttörést az ausztrál Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) tudósai érték el. Az általuk vezetett nemzetközi kutatás eredménye a hengerre feltekerhető napelem. A forradalmi technológia, amivel vékony műanyag fóliára nyomtatott, könnyű, rugalmas napelemeket állítanak elő, a napenergia lehetséges alkalmazási területeinek jelentős bővülését ígéri.
A hagyományos (de merev és nehéz) szilícium napelemekkel ellentétben a nyomtatott napelemek kivételes rugalmassággal és hordozhatósággal büszkélkedhetnek. Ez korábban elképzelhetetlen alkalmazások széles skáláját nyitja meg, lehetővé téve a városi építkezések, bányászati műveletek, vészhelyzet-kezelés, katasztrófaelhárítás, űrkutatás, védelem és személyi elektronika területén történő, rugalmas felhasználást.
„Számos mérnöki problémát oldottunk meg, hogy rekord eredményeket érjünk el az összekapcsolt modulok nagy felületén. A CSIRO vékony és könnyű napelemcellái most már a küszöbön várják, hogy a laboratóriumból kikerülve tiszta energiát adjanak a világnak – jelentette ki a CSIRO vonatkozó tanulmányát jegyző tudóscsoport vezetője. Dr. Anthony Chesman kiemelte: a rekordot jelentő hatékonyságot „tekercsről tekercsre” nyomtatással valósították meg, és ez lehetővé teszi a nagyüzemi gyártást is. „A roll-to-roll nyomtatásnak köszönhetően a cellákat nagyon hosszú, folyamatos műanyagtekercseken állítjuk elő, drámaian megnövelve a gyártási sebességet.
Mivel ezeket a módszereket a nyomdaipar már széles körben használja, elérhetőbbé válik a gyártás. A nyomtatott hajlékony napelemek sikeres kereskedelmi forgalomba hozatala jelentős gazdasági és környezeti előnyökkel járhat az egész világ számára.”
A nyomtatott napelem kulcsa a perovszkit tinta
„A perovszkitok a feltörekvő cellaanyagok egy osztályát képviselik. Azért figyelemre méltóak, mert tintává alakíthatók és ipari nyomtatókban használhatók – magyarázta egy másik résztvevő kutató, Dr. Doojin Vak, megjegyezve: az optimalizálási folyamat során automatizálást és a gépi tanulást is alkalmaztak. –Kifejlesztettünk egy olyan rendszert, amivel naponta több mint 10 000 napelemet tudtunk gyorsan előállítani és tesztelni. Ez manuálisan lehetetlen lett volna, de most lehetőséget kaptunk arra, hogy azonosítsuk a roll-to-roll folyamat különböző paramétereinek optimális beállításait, és gyorsan megtaláljuk a legjobb eredményeket biztosító körülményeket.”
A kutatók elismerik, hogy a perovszkit napelemek jelenleg a hatékonyság és az élettartam tekintetében lemaradnak a szilícium napelemek mögött, mégis, a CSIRO egyedülálló szerepet szán a nyomtatott napenergia-technológiának. Mivel az általuk tervezett és kivitelezett perovszkit napelemeket műanyag fóliára nyomtatják, nagyon könnyűek, rendkívül rugalmasak és hordozhatók, ami a hagyományos szilícium napelemek elé helyezik őket – abból a szempontból legalábbis, hogy bármikor átszállíthatók olyan helyszínre, ahol éppen szükség van rájuk, így növelve a hatékonyságot.
Gábor János
Főoldali kép: Dr. Doojin Vak a forradalmi napelemmel. Fotó: CSIRO
