Powstało najcieńsze i najlżejsze ogniwo fotowoltaiczne

Jeśli będziesz zbyt mocno oddychał, możesz je zdmuchnąć - mówi Joel Jean o najnowszym osiągnięciu naukowców z MIT. Na Massachusetts Institute of Technology powstało najcieńsze i najlżejsze ogniwo fotowoltaiczne w historii. Co prawda od komercjalizacji takich ogniw dzielą nas lata prac, a samo ogniwo jest tak cienkie, że może okazać się niepraktyczne, jednak prace nad ogniwem wyznaczają drogę, którą podążają naukowcy tworząc lekkie, cienkie ogniwa, które w przyszłości można będzie zastosować np. do zasilania urządzeń mobilnych.

Prototypowe ogniwo zbudowano z powszechnie stosowanego polimeru o nazwie parylen, który wykorzystano zarówno jako podłoże jak i pokrycie materiału zbierającego światło. Materiałem tym jest organiczny DBP. Cały proces produkcyjny przebiegał w komorze próżniowej i w temperaturze pokojowej. W przeciwieństwie do obecnie stosowanych procesów produkcyjnych ogniw słonecznych, uczeni z MIT-u nie używali żadnych rozpuszczalników. Zarówno DBP jak i parylen uzyskano metodą osadzania z fazy gazowej. W ten sposób uzyskano najcieńsze i najlżejsze ogniwo słoneczne. Jest ono tak cienkie i lekkie, że naukowcy umieścili je na bańce mydlanej, nie uszkadzając samej bańki.

Na początku procesu produkcyjnego cieniutką warstwę parylenu osadza się na sztywnym podłożu. Na MIT wykorzystano w tym celu szkło. Na tej warstwie osadzono DBP i ponownie parylen. Poważnym wyzwaniem technologicznym było oddzielenie całości od szkła. Dokonano tego za pomocą specjalnej ramki zbudowanej z giętkiej błony. W efekcie uzyskano elastyczne ogniwo słoneczne o grubości 1000-krotnie mniejszej niż tradycyjne ogniwa.

Nowe ogniwo charakteryzuje się jednym z najlepszych stosunków generowanej mocy do wagi. Ma to olbrzymie znaczenie tam, gdzie waga odgrywa istotną rolę, jak np. w astronautyce czy produkcji helowych balonów badawczych. Tradycyjne ogniwo wytwarza przeciętnie 15 watów na kilogram masy. Tymczasem ogniwo z MIT jest 400-krotnie bardziej wydajne. Już teraz osiąga 6 watów na gram. Ono jest tak lekkie, że go nie zauważysz, jeśli zostanie dołączone do koszulki czy smartfona - mówi profesor Vladimir Bulović.

ogniwo fotowoltaiczne MIT bańka mydlana