De ce ne curge nasul atungi când consumăm alimente picante
Publicat acum 17 minute
Cercetătorii au produs primul „panou solar” flexibil din lume, care este suficient de subțire pentru a fi aplicat pe alte obiecte, astfel încât acestea să poată fi folosite ca sursă portabilă de energie, potrivit Live Science.
O abordare revoluționară a permis oamenilor de știință să creeze celule solare de 150 de ori mai subțiri decât panourile existente pe bază de siliciu, fără a sacrifica niciuna dintre capacitățile lor de generare a energiei. În cele din urmă, aceste panouri ar putea fi aplicate pe aproape orice obiect sub forma unui strat ușor de imprimat, cum ar fi mașinile sau carcasele smartphone-urilor, permițând oricui să se încarce din mers și eliminând necesitatea unor ferme solare mari, au declarat oamenii de știință.
Materialul realizat de cercetători are o grosime de puțin peste un micron (0,001 mm). Institutul Național de Știință și Tehnologie Industrială Avansată (AIST) din Japonia a certificat această invenție înainte de publicarea unui studiu științific la sfârșitul acestui an.
Cercetătorii au realizat un nou material fotovoltaic
În cadrul studiului, cercetătorii de la Universitatea din Oxford au realizat un nou material fotovoltaic (capabil să transforme lumina soarelui în energie) din structuri perovskite. Aceste formațiuni cristaline sunt versiuni sintetice ale oxidului natural de calciu și titan care pot fi produse relativ ieftin în laboratoare sau fabrici. La fel ca siliciul, cel mai comun material utilizat pentru celulele solare, perovskitul produce o sarcină electrică în prezența luminii solare.
Încă de la sfârșitul anilor 2000, oamenii de știință din întreaga lume s-au întrecut pentru a descoperi beneficiile perovskitelor. Uneori descrise drept „Sfântul Graal” al energiei solare, ele permit teoretic fabricarea unor panouri solare flexibile și ușoare mult mai ieftine decât celulele din siliciu din generația actuală.
Deși perovskitele au un potențial imens, oamenii de știință s-au chinuit să le sintetizeze pentru a le face să reziste mai mult de câteva luni. Perovskitele sunt predispuse în special la deteriorare din cauza umidității excesive și se pot descompune după ce sunt expuse la aer prin reacții chimice volatile.
„Pe termen lung, va fi mai puțin necesar să folosim panouri de siliciu sau să construim ferme solare”
În timp, cercetătorii au descoperit că perovskitele pot fi menținute stabile în structuri stratificate, cum ar fi celulele tandem, care combină perovskitele și celulele de siliciu. Echipa de la Oxford a optat pentru o abordare „multi-joncțiune”, în care mai multe straturi fotosensibile corespunzătoare diferitelor lungimi de undă ale luminii sunt combinate pentru a îmbunătăți fotosensibilitatea întregului material solar.
Stratul subțire de film solar rezultat a avut o eficiență de 27% în conversia luminii solare în energie - în comparație cu eficiența de aproximativ 22% a panourilor de siliciu de pe piață în prezent. Cercetătorii au remarcat că, în ultimii cinci ani, și-au îmbunătățit dramatic rezultatele cu perovskite, după ce au început cu o eficiență de 6%.
„Putem avea în vedere aplicarea straturilor perovskite pe suprafețe mai mari pentru a genera energie solară ieftină, cum ar fi acoperișul mașinilor și al clădirilor și chiar spatele telefoanelor mobile”, a declarat Junke Wang, profesor de fizică la Universitatea Oxford, într-o declarație. „Dacă mai multă energie solară poate fi generată în acest mod, putem prevedea că, pe termen lung, va fi mai puțin necesar să folosim panouri de siliciu sau să construim tot mai multe ferme solare.”
În timp, cercetătorii consideră că perovskitele ar putea permite panourilor solare să depășească 45% eficiență - limita superioară bazată pe abordările actuale și pe înțelegerea noastră a fizicii. Acest lucru le va permite să genereze mult mai multă energie pentru fiecare centimetru pătrat de material solar în funcțiune, generând în același timp energie în condiții de iluminare foarte slabă.