Солнечный элемент толщиной с бумагу может превратить любую поверхность в источник энергии
Инженеры Массачусетского технологического института разработали сверхлегкие тканевые солнечные элементы, которые могут быстро и легко превратить любую поверхность в источник энергии.
Эти прочные, гибкие солнечные элементы, которые намного тоньше человеческого волоса, приклеены к прочной и легкой ткани, что упрощает их установку на неподвижную поверхность. Они могут обеспечивать энергией на ходу в качестве носимой энергетической ткани или транспортироваться и быстро развертываться в удаленных местах для оказания помощи в чрезвычайных ситуациях. Они в 100 раз легче обычных солнечных панелей, генерируют в 18 раз больше энергии на килограмм и изготавливаются из полупроводниковых чернил с использованием процессов печати, которые в будущем можно масштабировать до производства на больших площадях.
Поскольку они такие тонкие и легкие, эти солнечные элементы можно ламинировать на самых разных поверхностях. Например, они могут быть интегрированы в паруса лодки для обеспечения питания в море, прикреплены к палаткам и брезентам, которые развертываются в операциях по ликвидации последствий стихийных бедствий, или установлены на крыльях дронов для увеличения дальности их полета. Эта легкая солнечная технология может быть легко интегрирована в застроенную среду с минимальными требованиями к установке.
Метрики, используемые для оценки новой технологии солнечных батарей, обычно ограничиваются их эффективностью преобразования энергии и их стоимостью в долларах за ватт. Не менее важна интегрируемость — легкость адаптации новой технологии. Легкие солнечные ткани обеспечивают интеграцию, придавая импульс текущей работе. Мы стремимся ускорить внедрение солнечной энергии, учитывая настоятельную необходимость развертывания новых безуглеродных источников энергии
Они нашли идеальный материал — композитную ткань весом всего 13 граммов на квадратный метр, известную как Dyneema. Эта ткань изготовлена из настолько прочных волокон, что их использовали в качестве канатов для подъема затонувшего круизного лайнера Costa Concordia со дна Средиземного моря. Добавляя слой УФ-отверждаемого клея толщиной всего несколько микрон, они прикрепляют солнечные модули к листам этой ткани. Это формирует сверхлегкую и механически прочную солнечную конструкцию.
Когда они протестировали устройство, исследователи из Массачусетского технологического института обнаружили, что оно может генерировать 730 ватт энергии на килограмм, когда оно стоит отдельно, и около 370 ватт на килограмм, если оно развернуто на высокопрочной ткани Dyneema, что примерно в 18 раз больше мощности на килограмм. чем обычные солнечные батареи.
Они также проверили долговечность своих устройств и обнаружили, что даже после скручивания и раскручивания тканевой солнечной панели более 500 раз элементы по-прежнему сохраняют более 90 процентов своих первоначальных возможностей по выработке энергии.