Тези гъвкави слънчеви клетки могат да бъдат включени в преносимата електроника на бъдещето.
Ние се движим към бъдеще, захранвано от възобновяема енергия, с органични слънчеви клетки, сочещи вярната посока. Професор Dooyoung Hah, изследовател в университета Abdullah Gül (Турция), разкрива нов тип органична слънчева клетка с уникална полусферична форма, която ни дава нов поглед към това бъдеще.
Захранване на света на по-ниска цена
В самото ядро на тази еволюция е слънчевата клетка, преобразуваща светлината в електричество. Докато традиционните базирани на силиций слънчеви клетки танцуват по покривите в продължение на години благодарение на десетилетия разработки и подобрения, техните органични колеги сега открадват шоуто с обещанието за оптимизирана производителност.
Наречени органични фотоволтаични клетки (OPV), те са направени от ежедневни материали на базата на въглерод като пластмаси и багрила, което позволява по-голяма гъвкавост и по-ниско тегло. С потенциално по-ниски производствени разходи, тези OPV клетки не са нищо друго освен изобретателност.
OPV клетките, които сега могат да бъдат огъвани, драпирани или дори втъкавани в тъкани, отключват революционни начини за използване на слънчевата енергия. Представете си захранвани със слънчева енергия сгради, които генерират електричество независимо от ориентацията им, преносима електроника, която се зарежда през целия ден, или дори интелигентни селскостопански системи, които се захранват директно от слънцето.
Възможностите са безкрайни!
В проучването професор Ха се стреми да разбере взаимодействието на светлината със слънчева клетка с форма на полусферична черупка чрез изчислителна техника, наречена триизмерен анализ на крайните елементи (FEA), който разделя структурите на по-малки, управляеми части и след това симулира и анализира поведението на цялата конструкция при различни условия.
Когато е подложена на FEA анализ при напречна електрическа (TE) поляризирана светлина, полусферичната клетка демонстрира удивително 66% увеличение на абсорбцията на светлина, потвърждавайки теорията на професор Ха. Подобно, макар и по-малко, увеличение се наблюдава, когато е подложена на напречна магнитна (TM) поляризирана светлина, като подобренията се движат около 36%.
Непосредствените последици от този радикален скок в ефективността на органичните слънчеви клетки се простират далеч отвъд лабораторията и предполагат революция в начина, по който захранваме всичко – от малка електроника до пълномащабни електрически мрежи. Благодарение на светлината, която улавят толкова ефективно, възможностите изглеждат неограничени!
Едно полусферично, осветено бъдеще
Освен увеличаването на абсорбцията, структурата на полусферичната обвивка осигурява по-широко покритие, обхващащо съответно 81 и 82 градуса за TE и TM поляризации, което показва тяхното потенциално използване в приложения като преносима електроника.
„С подобрените характеристики на абсорбция и многопосочност, предложените активни слоеве с форма на полусферична черупка ще бъдат полезни в различни области на приложение на органичните слънчеви клетки, като биомедицински устройства, както и приложения като прозорци за генериране на енергия, оранжерии, интернет -на-нещата и т.н.“, подчертава професор Ха в изявление.
Идеята за структура с полусферична обвивка за слънчеви клетки е иновация, символизираща последните постижения в слънчевата технология и по-важното, жизнеспособността на бъдещето, захранвано от устойчиви източници.
С правилната подкрепа и по-нататъшни изследвания, визията за планета, захранвана от чиста, неограничена и възобновяема енергия, може да се превърне в реалност. Земята може отново да стане зелена.
Подробностите за изследването са публикувани в Journal of Photonics for Energy.
Източник: InterestingEngineering
