categorieën: Aanbevolen artikelen » Interessant elektrisch nieuws
Aantal keer bekeken: 10373
Reacties op het artikel: 1
Zelfklevende zonnepanelen
"De zonnebatterij kan op alles worden gelijmd, van draagbare voedingen voor gadgets tot slimme kleding en zelfs autonome ruimtepakken van astronauten," zei Xiaolin Zheng, een artikel dat is gepubliceerd in Scientific Reports.
De combinatie van dunne filmelektronica met nieuwe zonnepanelen biedt mogelijkheden voor het creëren van nieuwe technische apparaten, en dit is slechts de eerste fase in de ontwikkeling van deze technologie. De technologie "afscheuren en sticker" kan volledig veelzijdig worden gebruikt, verzekerde het hoofd van het team van fysici aan de Stanford University Xiaolin Zheng.
Zheng en gelijkgestemde mensen ontwikkelden en reproduceerden echte zonnebatterijstickers, die het resultaat waren van experimenten met films van siliciumoxide en nikkel met een nanometerdikte. Wetenschappers verklaren dat zonnepanelen traditioneel alleen normaal kunnen werken op zeer, zeer vlakke oppervlakken, op speciale substraten, zoals glas of silicium.
Het probleem is dat als u andere substraten gebruikt, deze niet werken vanwege de slechte vlakheid van het oppervlak, lage weerstand tegen hoge temperaturen en chemische behandeling. Deze traditie beperkt het toepassingsgebied van zonne-energiebronnen aanzienlijk met een gelijktijdige verhoging van hun kosten.
De ontwikkelaars zijn erin geslaagd om van deze tekortkomingen in hun dunne-filmbatterijen af te komen vanwege de oorspronkelijke aanpak. Het belangrijkste idee was om de afgewerkte batterij te scheiden van de siliciumwafer zodat elk substraat vervolgens kon worden gebruikt, ongeacht de vlakheid en stijfheid.
De wetenschappers werden aangespoord door de technologie voor het produceren van grafeen door zijn ontdekkers Game en Novoselov. Met een vergelijkbare techniek brachten Xiaolin Chzhen en collega's de dunste nikkelfilm (300 nm) aan op een wafer gemaakt van een mengsel van siliciumoxide en zuiver silicium door verdamping met een elektronenstraal.
De volgende stap op de resulterende tweelaagse structuur werd aangebracht op het actieve deel van een dunne-film zonnebatterij en een beschermende polymeerlaag om contact van het actieve deel met water te voorkomen. Vervolgens werd een thermische plakband aan één rand gelijmd en de plaat werd bij kamertemperatuur in een waterbad geplaatst.
Een paar minuten later scheidden wetenschappers de rand van de tape zodat watermoleculen doordrongen tussen het nikkel en de plaat en vervolgens de strip thermische tape omhoog brachten, scheidden fysici de hele film van de resulterende zonnebatterij volledig van de siliciumplaat. In het stadium van volledige scheiding van de film verwarmden de wetenschappers de hele structuur voor op 90 graden om de hechting te verzwakken.
Na scheiding van de plaat kan de film met lijm op het doeloppervlak worden gelijmd en kan de plaat zelf opnieuw worden gebruikt om de volgende batterij-sticker te vormen.
Het is belangrijk op te merken dat de verkregen filmzonnecellen bijna dezelfde efficiëntie vertonen voor en na scheiding van de film van het substraat. Uit metingen bleek dat de stroom en spanning voor en na het proces van dimensionering op een roestvrijstalen plaat of op sodakalkglas niet te onderscheiden zijn, het is duidelijk dat er geen schade optreedt tijdens het overbrengen van de sticker op een oppervlak.
Gemiddelde metingen van prestatie-indicatoren van meer dan 20 zonnepanelen met een oppervlakte van respectievelijk 0,05 m² en 0,28 m² toonden een efficiëntie = 7,4 ± 0,5% en 5,2 ± 0,1% vóór het multiplexproces en efficiëntie = 7,6 ± 0,5% en n = 5,3 ± 0,1% na triplex. Het verschil in efficiëntie tussen cellen van verschillende grootte is te wijten aan de hoge weerstand van de in serie geschakelde batterijen.
Het is echter belangrijker dat beide zonnepanelen bijna identieke prestatie-indicatoren hebben voor en na het dimensioneringsproces, en de afwijking is slechts 5%, wat binnen de meetfout ligt. Deze resultaten illustreren verschillende belangrijke voordelen van deze technologie: veelzijdigheid bij de keuze van het substraat, hoge kwaliteit van het oorspronkelijke ontwerp, eenvoud en schaalbaarheid van het proces, evenals extra besparingen op herbruikbaar gebruik van originele siliconen substraten.
Zheng beweert dat dergelijke filmzonnepanelen op elk oppervlak kunnen worden gelijmd: glas, stof, papier of ander niet-typisch materiaal voor foto-elektronica, zelfs op de muren van huizen. En in elk geval genereert de batterij dezelfde hoeveelheid elektriciteit als de traditionele zonnepanelen van de vorige technologie, met behoud van een efficiëntie van 7,5%.
Bovendien buigt de batterij-sticker gemakkelijk en dit leidt niet tot storingen of een vermindering van de efficiëntie. Wetenschappers voorspellen dat deze opmerkelijke eigenschap tegen lage kosten het gebruik van nieuwe zonnepanelen mogelijk zal maken - stickers als energiebronnen voor slimme kleding en andere elektronische apparaten waar flexibiliteit belangrijk is.
Zie ook op electro-nl.tomathouse.com
: