Przezroczysta elektroda, okna w formie ogniw słonecznych

Przezroczysta elektroda otwiera szanse na okna w formie ogniw słonecznych

W dobie dbania o środowisko potrzeba przerzucenia się na odnawialne źródła energii jest na tyle ogromna, że nie zdziwię się, jeśli w przyszłości doczekamy się ogromnych wieżowców, które będą otaczać okna w formie ogniw słonecznych. Właśnie w tym kierunku poczyniono spory krok, opracowując przezroczystą elektrodę.

Jeśli z elektrycznością w tym bardziej fizycznym podejściu Wam nie po drodze, musicie tylko wiedzieć, że elektrody dzielą się głównie na anody i katody, zaprzężone ze sobą w odwiecznym cyklu. Ta pierwsza przyjmuje ładunki ujemne i wysyła dodatnie, a ta druga odbiera te dodatnie i wysyła ujemne. Proste? Proste, a ta niepozorna dwójka jest na tyle wspaniała, że umożliwia działanie m.in. akumulatorom i bateriom wszelkiego typu. Jest też ważną częścią ogniw słonecznych.

Czytaj też: Betonowy akumulator, czyli jak zapewnić energię budynkom od samych fundamentów

Ogniwa słoneczne w oknach, czyli przezroczysta elektroda w akcji

Teraz z kolei międzynarodowy zespół naukowców zademonstrował nowy typ przezroczystej elektrody, która może pełnić funkcję kluczowego elementu konstrukcyjnego i pokonuje wyzwania oraz problemy z wcześniejszymi rozwiązaniami tego typu. Co najważniejsze, badanie obejmowało tandemowe konstrukcje z krzemowymi i perowskitowymi ogniwami słonecznymi w celu obniżenia kosztów i zapewnienia większej wydajności konwersji przy połączeniu zalet obu podejść.

Czytaj też: Mahle stworzyło rewolucyjny elektryczny silnik bez magnesu

Naukowcy wykazali, że mogą poprawić opracowane wcześniej ultracienkie warstwy złota w roli przezroczystych elektrod, dorzucając do mieszanki chrom, który rozwiązuje wcześniejszy problem z nieregularną powierzchnią.

Normalnie, jeśli stworzysz cienką warstwę czegoś podobnego do złota, nanocząsteczki połączą się ze sobą i zgromadzą jak małe wyspy. Chrom ma dużą energię powierzchniową, która zapewnia dobre miejsce dla wzrostu złota na wierzchu i faktycznie pozwala złotu tworzyć ciągłą cienką warstwę.

– wyjaśnił Dong Yang, asystent profesora nauk o materiałach i inżynierii na Penn State.

To jednak nie był koniec dążenia naukowców do swojego celu. Po rozwiązaniu problemy przezroczystych elektrod, połączyli za ich pośrednictwem półprzezroczyste ogniwo perowskitowe i krzemowe. Bez tego drugiego system wykazywał wydajność na poziomie 19,8%, a razem z nim aż 28,3%, co jest świetnym wynikiem, jako że tradycyjne ogniwo krzemowe wykazuje sprawność na poziomie 23,3%.

Czytaj też: Ładowanie elektrycznego samochodu w 10 minut w zasięgu kanapkowych akumulatorów

Niestety nadal naukowcy muszą znaleźć rozwiązania na wiele kwestii, zanim będziemy mogli podziwiać wielkie słoneczne farmy w formie budynków, czy biurowców. Badacze twierdzą jednak, że zrobili kawał dobrej roboty ku tej przyszłości, zajmując się dwoma ważnymi problemami w opracowywaniu tandemowych ogniw słonecznych, czyli przezroczystością i przewodnością górnej elektrody.

Chcesz być na bieżąco z CHIP? Obserwuj nas w Google News