A fost creată celula solară aproape invizibilă. În viitor, ne-ar putea acoperi hainele

Celula solară aproape invizibilă, de fapt o celulă transparentă a fost fabricată cu succes de cercetătorii de la Universitatea Tohoku, din Japonia. În ciuda dimensiunilor mici, aceasta este foarte puternică.

Au existat câteva discuții recent despre un fel de descoperire iminentă în fuziunea nucleară, dar adevărul este că mai avem un lung drum de parcurs înainte ca această energie curată să fie mai eficientă decât, de exemplu, energia eoliană.

Pentru o fuziune nucleară adevărată trebuie să ne uităm la soare (metaforic; nu este bine să privim direct spre soare) Așezată în centrul sistemului nostru solar, această minge gigantică de gaz care arde trimite către noi un total de 173.000 de terawați de energie.

Asta înseamnă de peste 10.000 de ori consumul total de energie din lume, așa că nu este de mirare că ne-am petrecut atât de mult timp și efort încercând să o valorificăm sub formă de energie solară. Cu toate acestea, există atât de mulți factori care limitează acest lucru: panourile solare sunt în general mari, opace și, pentru unii, cam urâte, scrie IFL Science.

Celula solară aproape invizibilă

Echipa de la Universitatea Tohoku a schimbat asta. Ei au dezvoltat celula solară aproape invizibilă (sau NISC), care lasă să treacă aproape 80% din lumină. Teoretic, ar putea fi plasată oriunde, de la ferestrele caselor până la ecranele smartphone-urilor, pe haine sau chiar direct pe corp.

„Celulele solare transparente au atras o atenție considerabilă, deoarece pot depăși limitările celulelor solare tradiționale netransparente”, explică cercetătorii Tohoku într-o lucrare care descrie studiul, publicată în Scientific Reports.

„Am fabricat cu succes un NISC folosind ITO (oxid de indiu staniu, unul dintre cei mai folosiți oxizi conductori transparenți) și disulfură de wolfram monostrat pe post de electrozi transparenți și, respectiv, strat fotoactiv”, au scris cercetătorii.

Folosind aceste materiale plus un strat subțire de oxid de wolfram între ITO și disulfura de wolfram, echipa a realizat o celulă solară cu mult mai bună decât alte celule solare transparente.

Eficiența noii celule

„Modul în care am format celula solară aproape invizibilă a dus la o eficiență de conversie a puterii de peste 1.000 de ori mai mare decât a unui dispozitiv care folosește un electrod ITO normal”, a explicat Toshiaki Kato, profesor asociat la Școala de Inginerie a Universității Tohoku și coautor al lucrării.

Dar toate aceste descoperiri ar fi inutile dacă celulele nu ar putea fi utilizate în panouri solare reale; din fericire, echipa a analizat și acest aspect.

„Chiar dacă un PCE (eficiență de conversie a puterii) foarte mare ar putea fi obținut de la un dispozitiv mic la o scară micrometrică, PT (puterea totală) a întregului dispozitiv ar fi limitat considerabil de dimensiunea dispozitivului”, se explică în lucrare.

Nu este atât de simplu pe cât ați putea crede: „extinderea prin creșterea lățimii canalului și a numărului de conexiuni paralele nu poate crește efectiv PT și, uneori, poate duce la scăderea PT”, subliniază cercetătorii, ceea ce înseamnă că echipa a trebuit să dezvolte un „design arhitectural potrivit pentru fabricarea de dispozitive la scară largă”.

„S-a constatat că raportul de aspect al dispozitivului ar trebui să fie mai mic decât valoarea critică de aproximativ 36”, explică lucrarea.

Un grad ridicat de transparență

„Prin mărirea în continuare a dimensiunii dispozitivului, luând în considerare o structură optimă de conexiune serie-paralel, ar putea fi realizată o transparență extrem de ridicată, de 79%, PT atingând până la 420 pW (picowați)”, au scris cercetătorii.

„Aceasta este cea mai mare valoare pentru o celulă solară bazată pe TMD cu câteva straturi. Aceste constatări pot contribui la studiul NISC-urilor bazate pe TMD, de la fundamente până la etapele cu adevărat industrializate”, conchide lucrarea.

Vă recomandăm să citiți și:

Cele mai bune moduri de a te răcori, conform științei

Expunerea la soare crește apetitul bărbaților, spune un studiu

Câtă căldură poate suporta corpul uman? Răspunsul te-ar putea surprinde

Autobuzele electrice sunt bune pentru mediu, dar se poate și mai bine?