VIDEO: Savitljiva solarna ploča debljine papira

Inženjeri i znanstvenici MIT-a razvili su ultralake solarne ćelije koje mogu brzo i jednostavno pretvoriti bilo koju površinu u izvor energije.

Ove izdržljive, savitljive solarne ćelije, koje su mnogo tanje od ljudske dlake, zalijepljene su na čvrstu, laganu tkaninu, što ih čini jednostavnim za postavljanje na fiksnu površinu. Mogu davati energiju u pokretu kao nosivi pogonski materijal ili se transportirati i brzo rasporediti na udaljenim lokacijama za pomoć u hitnim slučajevima. Generiraju 18 puta više energije po kilogramu i izrađeni su od poluvodičkih tinti korištenjem procesa ispisa koji se u budućnosti mogu proširiti na proizvodnju sunčevih ploča velikih površina.

Budući da su tako tanke i lagane, ove se solarne ćelije mogu laminirati na mnogo različitih površina. Na primjer, mogle bi se integrirati na jedra broda kako bi osigurale dodatnu pogonsku energiju dok ste na moru, pričvrstiti na šatore i cerade koji se postavljaju u operacijama oporavka od katastrofe ili primijeniti na krila dronova kako bi se produžio njihov domet letenja. Ova lagana solarna tehnologija može se jednostavno integrirati u izgrađena okruženja uz minimalne potrebe za instalacijom, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Za proizvodnju solarnih ćelija koriste se nanomaterijali koji su u obliku elektroničkih tinti za ispis. Inženjeri oblažu strukturu solarnih ćelija pomoću stroja za nanošenje slojeva koji nanosi elektroničke materijale na pripremljenu podlogu koja se može odvojiti i koja je debela samo 3 mikrona. Koristeći sitotisak, elektroda se postavlja na strukturu kako bi se dovršio solarni modul.

 Istraživači zatim mogu odlijepiti tiskani modul, koji je debljine oko 15 mikrona s plastične podloge, formirajući ultralaki solarni uređaj. 

S takvim tankim, samostojećim solarnim modulima teško je rukovati i lako se mogu potrgati, pa je tim s MIT-a tražio laganu, fleksibilnu podlogu visoke čvrstoće na koju bi se mogle prilijepiti solarne ćelije. Identificirali su tkanine kao optimalno rješenje, budući da pružaju mehaničku otpornost i fleksibilnost uz malu dodatnu težinu. 

Pronašli su idealan materijal — kompozitnu tkaninu koja teži samo 13 grama po kvadratnom metru, komercijalno poznatu kao Dyneema. Ova tkanina je napravljena od vlakana koja su toliko jaka da su korištena kao užad za podizanje potonulog broda Costa Concordia s dna Sredozemnog mora. Dodavanjem sloja UV ljepila, debljine samo nekoliko mikrona, inženjeri lijepe solarne module na listove ove tkanine. To čini ultra laganu i mehanički robusnu solarnu strukturu. 

Kada su testirali uređaj, istraživači s MIT-a otkrili su da može generirati 730 vata energije po kilogramu kada stoji slobodno i oko 370 vata po kilogramu ako se postavi na Dyneema tkaninu visoke čvrstoće, što je oko 18 puta više snage po kilogramu nego konvencionalne solarne ćelije. 

Također su testirali izdržljivost svojih uređaja i otkrili da su, čak i nakon motanja i odmotavanja solarnog panela od tkanine više od 500 puta, ćelije i dalje zadržale više od 90 posto svojih početnih mogućnosti proizvodnje energije. 

Prije izlaska tehnologije na tržište tim radi na uklanjanju što je više moguće materijala koji nije solarno aktivan, a da se pritom zadrže oblik i performanse ultralakih i fleksibilnih solarnih struktura.