Испански изследователи от Мадрид разработиха прототипи на ултратънки слънчеви клетки, базирани на двуизмерни (2D) материали. Проведена е серия от експерименти за оптимизиране на технологиите и материалите с цел бъдещо търговско производство.
Симулациите показват, че облицоването на “традиционен” мадридски небостъргач с подобни панели би покрило до 30% от енергийните нужди на сградата.
Чрез прилагане на метода за трансфер чрез горещо притискане учените са успели да създадат високоефективни структури, практически лишени от дебелина (трето измерение), като същевременно запазват способността си да абсорбират ефективно слънчевата светлина.
Екипът е конструирал експериментални модули чрез прецизно подбиране и отлагане на фрагменти от 2D материали в прозрачни слоеве. Това позволява създаване на фино настроени конфигурации за оптимално улавяне на фотонната енергия.
Основните предимства на новите слънчеви клетки са тяхната изключителна минималистичност, прозрачност, ниско тегло, висока гъвкавост и потенциално ниски производствени разходи.
Тези свойства позволяват интегрирането им върху почти всяка повърхност, включително фасадни остъклявания, без да се възпрепятства достъпът на естествена светлина в помещенията.
Предложената технология е проектирана основно за сградно-интегрирана фотоволтаика (BIPV).
Полупрозрачните панели генерират електроенергия, като същевременно съхраняват архитектурната естетика и комфорта на обитателите. Тяхната лекота и еластичност ги правят особено подходящи за високи сгради, където инсталирането на конвенционални тежки панели е технически трудно.
Изследователите подчертават, че производството в мащаб е постижимо чрез методите на магнетронно разпрашване и отлагане чрез разтвор върху големи площи. Това значително би намалило себестойността и би проправило пътя за комерсиализация на технологията.
Екипът, който е от изследователска група „Силиций и нови концепции за слънчеви клетки“ (SyNC) при Института за слънчева енергия (IES) на Политехническия университет в Мадрид (UPM), смята, че тези ултратънки клетки са сред най-перспективните решения за възобновяема енергия в градска среда.
Иновативната технология улеснява прехода към енергийно ефективни и естетически издържани сгради на бъдещето, отбелязват разработчиците.
