Οι εξαιρετικά λεπτοί ηλιακοί συλλέκτες ερευνώνται με εκπληκτικό ρυθμό και οι δυνατότητές τους είναι φαινομενικά ατελείωτες. Τώρα, οι άνθρωποι του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης (MIT) ανέπτυξαν ένα νέο εξαιρετικά λεπτό, οργανικό φωτοβολταϊκό ηλιακό κύτταρο σαν αυτοκόλλητο που μπορεί να επικολληθεί σε οποιαδήποτε επιφάνεια για την παραγωγή ενέργειας. Επιπλέον, τα συγκεκριμένα φωτοβολταϊκά είναι εξαιρετικά αποδοτικά, καθώς παράγουν 18 φορές περισσότερη ενέργεια σε σύγκριση με τις συμβατικές λύσεις παχιάς μεμβράνης.

Αντί για γυαλί, η ομάδα χρησιμοποίησε ως υλικό υποστρώματος το παρυλένιο που εναποτίθεται από ατμό, το οποίο προσφέρει το πλεονέκτημα ότι είναι εύκολο να κατασκευαστεί σε μαζική κλίμακα. Για τη δημιουργία των φωτοβολταϊκών μεμβρανών, η ομάδα χρησιμοποίησε μια κόλλα σκλήρυνσης UV για να τοποθετήσει τις φωτοβολταϊκές συσκευές σε στρώμα σύνθετου υφάσματος Dyneema, το οποίο είναι εξαιρετικά ελαφρύ, αλλά αρκετά ανθεκτικό. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών, αυτό το εύκαμπτο και λεπτό σαν χαρτί ηλιακό πάνελ, διατήρησε πάνω από το 90% της απόδοσής του μετά από 500 κύκλους κύλισης – ξετύλιξης.

Σύμφωνα με την ερευνητική εργασία που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Small Methods, ολόκληρο το σύστημα ηλιακών κυψελών που βασίζεται σε ύφασμα έχει πάχος κάτι λιγότερο από το μέσο πάχος της ανθρώπινης τρίχας. Σε σύγκριση με ένα κανονικό πάνελ ηλιακών κυψελών, αυτά τα πειραματικά φωτοβολταϊκά κύτταρα είναι επίσης περίπου εκατό φορές ελαφρύτερα, ενώ τα ξεπερνούν και στην παραγωγή ενέργειας. Το 2021, οι ειδικοί της γερμανικής εταιρείας Heliatek, έκαναν ένα παρόμοιο πείραμα επικολλώντας εύκαμπτα υπέρλεπτα οργανικά ηλιακά φιλμ πάνω σε μια δεξαμενή νερού και παρήγαγαν ενθαρρυντικά αποτελέσματα.

Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα, ωστόσο, αυτών των ηλιακών κυψελών που εκτυπώνονται, είναι ότι μπορούν να στερεωθούν σε οποιαδήποτε επιφάνεια, επιτρέποντας την αξιοποίηση της ενέργειας του ήλιου και τη μετατροπή συνηθισμένων αντικειμένων σε πηγή παραγωγής ενέργειας. Η ομάδα που βρίσκεται πίσω από αυτό το πρότζεκτ προτείνει ότι οι κυψέλες αυτές «θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στα πανιά ενός σκάφους για να παρέχουν ενέργεια ενώ βρίσκονται στη θάλασσα, να κολληθούν πάνω σε σκηνές και μουσαμάδες». Μπορούν επίσης να κολληθούν πάνω στα drones για να αυξήσουν την εμβέλειά τους, χωρίς να διαταράξουν την ασταθή αεροδυναμική τους απόδοση. Μιλώντας όμως για την εμβέλεια των drone, οι άνθρωποι στην Υπηρεσία Προηγμένων Αμυντικών Ερευνητικών Προγραμμάτων (DARPA) χρηματοδοτούν μια τεχνολογία που ονομάζεται Whisper Beam και θα φορτίζει τα drones στον αέρα χρησιμοποιώντας μια εστιασμένη δέσμη ραδιοκυμάτων.

Επιστρέφοντας στην καταπληκτική εργασία με τα ηλιακά κύτταρα που πραγματοποιείται στο MIT, η όλη ιδέα είναι να καταστεί η τεχνολογία παραγωγής ενέργειας από φωτοβολταϊκά εύκολη στην εγκατάσταση, χωρίς προβλήματα κόστους ή τεχνογνωσίας. Η επεκτασιμότητα είναι ένα άλλο βασικό ζήτημα που αντιμετωπίζουν αυτές οι ηλιακές κυψέλες. Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές ηλιακές κυψέλες που βασίζονται σε μεταλλικά πλαίσια και γυάλινο περίβλημα, αυτές οι εξαιρετικά λεπτές κυψέλες μπορούν να εκτυπωθούν χρησιμοποιώντας υλικά με βάση το μελάνι. Το ηλεκτρονικό μελάνι που απαιτείται σε αυτή την περίπτωση περιλαμβάνει νανοϋλικά και ουσιαστικά χρησιμοποιείται η ίδια τεχνική με τα «μπλουζάκια με μεταξοτυπία».

Μιλώντας για τους αριθμούς απόδοσης μάζας-ενέργειας, η ομάδα λέει ότι 20 κιλά των εύκαμπτων ηλιακών κυψελών τους θα είναι αρκετά για να παράγουν 8.000 Watt ηλεκτρικής ενέργειας.

Πηγή: Slash Gear