Prelom v malom laboratóriu zmení svetovú energetickú krajinu. Vedci prekonali ďalší rekord účinnosti flexibilných tandemových solárnych článkov s neuveriteľnou certifikáciou 33,6 %, čo nie je len malý nárast, ale úžasný pokrok, ktorý zmení spôsob výroby elektriny pomocou solárnych panelov. Namiesto toho, aby boli vyrobené z tvrdých, nepružných materiálov, ako je sklo alebo plast, sú flexibilné tandemové solárne články vyrobené z ľahkých materiálov, takže sa dajú ľahko ohýbať a tvarovať do rôznych konfigurácií. To otvára možnosť integrovať výrobu solárnej energie priamo do dizajnu a konštrukcie produktov a budov po celom svete, od miest až po Mesiac a Mars.
Jadro prelomu: Tenšie ako vlas, silnejšie ako oceľ
Prvá pokročilá flexibilná tandemová bunka svojho druhu je stredobodom tejto revolúcie. Na rozdiel od krehkých kremíkových plátkov výskumníci zdokonalili flexibilný substrát na vrchole dvoch technológií tenších ako ľudský vlas. Bunka strategicky ukladá vrstvu perovskitu, ktorá zachytáva viditeľné svetlo, na ultra-tenký kryštalický kremíkový substrát, ktorý zachytáva svetlo v infračervenom spektre. Táto konkrétna bunka je najefektívnejšia na trhu, pretože dokáže zachytiť najširšie spektrum svetla. Najvýznamnejším úspechom je, že tieto články možno ohýbať, valcovať a ohýbať tisíckrát bez výraznej straty výkonu vďaka špičkovým nano-materiálom a ochranným povlakom. „Už nevyrábame len solárne články, ale vyrábame odolné, vysokovýkonné-fotonické tkaniny,“ povedala Dr. Lena Chen z popredného výskumného centra.
Od laboratórií k životu: Úsvit všadeprítomnej slnečnej energie
Tento prielom sľubuje posunúť solárnu energiu ďaleko za strechy a solárne farmy, čo bude katalyzovať vlnu rušivých aplikácií:
Prepracované prostredie: Uvažujme o autonómnych mrakodrapoch so sklom-, nie s objemnými vonkajšími panelmi, ale s priehľadnými, energiu-poťahovými vrstvami na oknách. Elektromobily by mohli mať plynulé kryty a strechy pohlcujúce-slnečnú energiu, čím by sa každý deň zväčšoval dosah o desiatky kilometrov od slnka. Dokonca aj bežné povrchy, ako sú autobusové prístrešky, protihlukové bariéry a poľnohospodárske plachty, sa môžu zmeniť na lokalizované zdroje energie. Sila na hrane civilizácie a mimo nej: Komunity vzdialeného vypnutia-sieťovej siete a operácie na pomoc pri katastrofách budú využívať rolovateľné ľahké solárne rohože na získanie výkonnej a prenosnej energie. Letecký sektor bol obzvlášť elektrifikovaný. Vysoká účinnosť a ultra{10}}nízka hmotnosť boli svätým grálom satelitov a vesmírnych staníc. Tieto flexibilné panely možno pri štarte kompaktne zložiť a potom rozvinúť na obežnú dráhu, aby poskytli bezprecedentný výkon na prieskum hlbokého-vesmíru a na{13}}výrobu na obežnej dráhe. Súkromné vesmírne spoločnosti ich už prototypujú pre budúce lunárne biotopy.
Personalizovaná a nositeľná sila:Najosobnejší dopad bude mať nositeľná technológia. Predstavte si turistické bundy, ktoré nabíjajú váš telefón, inteligentné stany napájajúce klimatizáciu alebo senzorové{1}}vojenské uniformy, ktorým sa nikdy nevybije batéria. Internet vecí (IoT) bude oslobodený od napájacích káblov a častých výmen batérií, pretože každý senzor, od monitorov na farme až po štítky na sledovanie skladov, by mohol zbierať svoju vlastnú energiu donekonečna.
Navigácia na ceste k trhu: Výzvy a cesta vpred
Cesta od objavu v laboratóriu ku globálnej komercializácii má veľa{0}}reálnych{1}}reálnych{2}}svetových výziev, ktoré treba prekonať. Jednou z významných technických prekážok je zvýšenie presného ukladania vrstiev perovskitu vo veľkom množstve-sériovej výroby. Ďalším dôležitým kritériom pre širokú akceptáciu technológie perovskitových solárnych článkov je schopnosť odolávať extrémnym vonkajším podmienkam (tj púštnemu-ultrafialovému (UV) žiareniu a cyklom zmrazovania/rozmrazovania) minimálne 25–30 rokov.
Priemyselní analytici sú však optimistickí. „Miľnik efektívnosti 33,6 % je jasným signálom pre investorov a výrobcov,“ hovorí Michael Thorne, čistý-tech analytik. "Dokazuje to, že fyzika funguje veľkolepo. Teraz sa pozornosť zintenzívňuje na technológiu tesnenia a inováciu výroby. Očakávame, že v priebehu 3 až 5 rokov uvidíme pilotné výrobné linky a integráciu špecializovaných produktov pre letecký priemysel/spotrebiteľstvo."
Záver: Flexibilná budúcnosť
Solárna technológia sa vyvíja za hranice veľkých, stacionárnych dizajnov, na ktoré sme zvyknutí, do novej éry, kde solárna energia môže byť na viacerých miestach naraz a môže mať mnoho rôznych podôb. Veľký krok v tejto transformácii bol urobený flexibilnými tandemovými solárnymi článkami, ktoré nám umožnia generovať energiu distribuovanejším, takmer neviditeľným a integrovaným spôsobom. Keď sa flexibilné fotovoltaické technológie stanú hlavným prúdom, zmenia spôsob, akým uvažujeme o dizajne všetkého od našich zariadení cez naše autá až po naše budovy a dokonca aj naše nádeje na život na iných planétach. Budúcnosť solárnej energie nie je len svetlá; bude flexibilný, odolný a prakticky neobmedzený.
