Тънките като бръснач слънчеви панели могат да бъдат „напръскани с мастилено-струен принтер“ върху вашата раница или телефон за евтина чиста енергия
Покритие, 100 пъти по-тънко от човешки косъм, може да бъде „нанесено с мастилена струя“ върху вашата раница, мобилен телефон или покрив на кола, за да овладее слънчевата енергия, показват нови изследвания, в разработка, която може да намали нуждата на света от слънчеви ферми, които заемат огромни парчета земя.
Учени от катедрата по физика на Оксфордския университет са разработили микротънък, светлопоглъщащ материал, достатъчно гъвкав, за да се приложи върху повърхността на почти всяка сграда или обект — с потенциала да генерира до почти два пъти количеството енергия наток слънчеви панели.
Технологията идва в критичен момент за бума на слънчевата енергия, тъй като климатичните промени, причинени от човека, бързо затоплят планетата, принуждавайки света да ускори прехода си към чиста енергия.
Ето как работи: Слънчевото покритие е направено от материали, наречени перовскити, които са по-ефективни при абсорбиране на слънчевата енергия от панелите на базата на силиций, широко използвани днес. Това, защото неговите светлопоглъщащи слоеве могат да уловят по-широк диапазон от светлина от слънчевия спектър в сравнение с традиционните панели. И повече светлина означава повече енергия.
Учените от Оксфорд не са единствените, които са произвели този тип покритие, но тяхното е изключително ефективно, като улавя около 27% от енергията на слънчевата светлина. Днешните слънчеви панели, които използват силициеви клетки, за сравнение, обикновено скриват до 22% от слънчевата светлина в енергия.
Изследователите вярват, че с течение на времето перовскитите ще могат да осигурят ефективност, надвишаваща 45%, като посочват увеличението на добива, което са успели да постигнат само за пет години експерименти, от 6% на 27%.
„Това е важно, защото обещава повече слънчева енергия без необходимост от панели на базата на силиций или специално изградени слънчеви ферми“, каза Джунк Уанг, един от учените от Оксфорд. „Можем да предвидим перовскитни покрития да се прилагат върху по-широки типове повърхности за генериране на евтина слънчева енергия, като покрива на автомобили и сгради и дори гърбовете на мобилни телефони.“
С дебелина малко над един микрон, покритието е 150 пъти по-тънко от силиконова вълна, използвана в днешните слънчеви панели. И за разлика от съществуващите силициеви панели, перовскитите могат да се нанасят върху почти всяка повърхност, включително пластмаси и хартия, с помощта на инструменти като мастиленоструен принтер.
В световен мащаб инсталациите на слънчеви панели рязко се повишиха, нараствайки с 80% през 2023 г. в сравнение с 2022 г., според Wood Mackenzie, компания, специализирана в данни и анализи за прехода към чиста енергия. Слънчевата беше най-бързо растящият източник на електроенергия през 2023 г. за 19-та поредна година, според климатичния мозъчен тръст Ember's 2024 Global Electricity Review.
Основен двигател на този бум е падащата цена на слънчевата енергия, която сега е станала по-евтина за производство от всяка друга форма на енергия, включително изкопаеми горива. Друг важен фактор, подхранващ възхода на слънчевата енергия, е нейната нарастваща ефективност при преобразуването на слънчевата енергия.
Но наземните слънчеви ферми заемат много земя и често са в основата на конфликта между селскостопанската индустрия и правителствата и компаниите зад инсталациите за възобновяеми източници.
Изследователите от Оксфорд казват, че тяхната технология може да предложи решение на този проблем, като същевременно намали разходите за енергия. Но Уанг отбеляза, че изследователската група не се застъпва за края на слънчевите ферми.
„Не бих казал, че искаме да премахнем слънчевите ферми, защото очевидно се нуждаем от много области или повърхности, за да генерираме достатъчно количество слънчева енергия“, каза той пред CNN.
Постоянният проблем с перовскитите обаче е стабилността, която е попречила на разработчиците да комерсиализират технологията. Някои покрития в лабораторни условия са се разтворили или разпаднали за кратки периоди от време, така че се считат за по-малко издръжливи от днешните слънчеви панели. Учените работят за подобряване на продължителността на живота му.
Хенри Снайт, водещият изследовател на екипа на Оксфорд, каза, че работата им има силен търговски потенциал и може да се използва в индустрии като строителство и производство на автомобили.
„Последните иновации в слънчевите материали и техники, демонстрирани в нашите лаборатории, могат да се превърнат в платформа за нова индустрия, производство на материали за по-устойчиво и евтино генериране на слънчева енергия чрез използване на съществуващи сгради, превозни средства и предмети“, каза той.
Snaith също е ръководител на Oxford PV, компания, отделена от Oxford University Physics, която наскоро започна широкомащабно производство на перовскитни слънчеви панели в своята фабрика в Германия.
