Badacze z Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg zaprezentowali światu koncepcję, w ramach której można byłoby wytwarzać energię przy użyciu wyjątkowo cienkich paneli. Taka konstrukcja jest przy tym imponująco wydajna, ponieważ w zestawieniu z konwencjonalnie stosowanymi wariantami krzemowymi wzrost wydajności może być nawet tysiąckrotny. O potencjalnych zastosowaniach tej technologii jej pomysłodawcy piszą w Science Advances.
Czytaj też: To pierwsza taka bateria na świecie. Ma nietypowy skład i gromadzi energię Słońca
Niemieccy naukowcy osiągnęli sukces poprzez stosunkowo prostą, ale zaskakująco skuteczną zmianę. Postawili bowiem na nowatorskie podejście do warstwowania kryształów. W skład najnowszych modułów weszły warstwy tytanianu baru, tytanianu strontu oraz tytanianu wapnia. Takowe, ułożone jedna na drugiej, utworzyły strukturę zdolną do konwersji światła słonecznego na energię elektryczną.
Oczywiście samo to nie jest niczym niespotykanym, wszak taka jest właśnie koncepcja fotowoltaiki. Ogniwa od naszych zachodnich sąsiadów wyróżniają się natomiast na tle konkurencji dzięki zadziwiająco małej grubości. Powstały panel ma zaledwie 200 nanometrów grubości, co otwiera drzwi do aplikowania go wszędzie tam, gdzie zwykle stosowane rozwiązania nie mają racji bytu.
Panele słoneczne w niemieckiej wersji cechują się bardzo niską grubością. Jednocześnie oferują wysoką wydajność i obniżone koszty produkcji
Rekordowo cienkie panele oferują wysoką wydajność. Na tym ich zalety się nie kończą, ponieważ do listy trzeba też dopisać dwie kolejne kwestie: zadowalającą trwałość oraz łatwość produkcji. Dodajmy do tego możliwość wytwarzania energii elektrycznej bezpośrednio ze światła – będącą następstwem właściwości połączonych ze sobą warstw – a zrozumiemy, dlaczego propozycji z Niemiec nie powinno się pomijać.
Ten ostatni aspekt, tj. możliwość bezpośredniej konwersji światła na elektryczność, stanowi pokłosie wdrożenia tzw. ferroelektryków przekładanych warstwami paraelektrycznymi. Kiedy członkowie zespołu badawczego zorganizowali testy przeznaczone dla powstałej technologii, pomiary wykazały nawet 1000-krotnie wyższy prąd wyjściowy w porównaniu do zwykle stosowanych paneli na bazie tytanianu baru.
Czytaj też: Ogniwa słoneczne z czystego perowskitu biją rekordy wydajności. Działają nawet w 85C
Jakie praktyczne korzyści mogłaby zapewnić opisywana technologia? Obniżona grubość oznacza redukcję zużycia materiałów, co będzie korzystne zarówno dla portfeli, jak i środowiska naturalnego. Jeśli zaś chodzi o ograniczone gabaryty, to takowe powinny mieć przełożenie na możliwość montażu takich instalacji na ograniczonych przestrzeniach, bądź konstrukcjach o ograniczonej nośności.