Το πρώτο εύκαμπτο ηλιακό κύτταρο οπτικών ινών που μπορεί να υφανθεί σε ρούχα

Ευέλικτη ηλιακή κυψέλη οπτικών ινών

Μια διεθνής ομάδα μηχανικών, φυσικών και χημικών δημιούργησε το πρώτο ηλιακό κύτταρο οπτικών ινών. Αυτές οι ίνες είναι λεπτότερες από τα ανθρώπινα μαλλιά, εύκαμπτες, αλλά παράγουν ηλεκτρισμό, όπως ένα κανονικό ηλιακό στοιχείο. Ο στρατός των ΗΠΑ ενδιαφέρεται ήδη να υφαίνει αυτά τα νήματα σε ρούχα, για να παρέχει μια φορετή πηγή ισχύος για τους στρατιώτες.

Ουσιαστικά, η ερευνητική ομάδα ξεκίνησε με οπτικές ίνες από γυαλί - και στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας εναπόθεση χημικών ατμών υψηλής πίεσης, εγχύθηκε πυρίτιο τύπου n-, i- και p, μετατρέποντάς το σε ηλιακό στοιχείο. Λειτουργικά, αυτά τα νήματα οπτικών ινών με πυρίτιο είναι πανομοιότυπα με τα συμβατικά ηλιακά κύτταρα, παράγοντας ηλεκτρική ενέργεια από το φωτοβολταϊκό φαινόμενο. Ενώ σχεδόν κάθε ηλιακό στοιχείο στην αγορά είναι κατασκευασμένο από 2D, επίπεδο άμορφο πυρίτιο σε ένα άκαμπτο / εύθραυστο γυαλί υπόστρωμα, ωστόσο, αυτά τα ηλιακά κύτταρα οπτικών ινών έχουν τρισδιάστατη διατομή και διατηρούν την εγγενή ευελιξία των ινών γυαλιού.

Ηλιακή κυψέλη οπτικών ινών, διατομή, που δείχνει τις περιοχές πυριτίου PINΟ επικεφαλής ερευνητής, John Badding του Penn State University, λέει η ομάδα έχει ήδη παράγει 'ίνες μήκους μέτρων' και ότι η νέα τους τεχνική θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία 'λυγισμένων ινών ηλιακών κυψελών πυριτίου μήκους άνω των 10 μέτρων.' Από εκεί, είναι απλώς θέμα ύφανσης του νήματος σε ύφασμα. Ο Μπάντινγκ λέει ότι ο στρατός «ενδιαφέρεται να σχεδιάσει φορετές πηγές ενέργειας για στρατιώτες στο πεδίο», αλλά δυστυχώς δεν καταφέρνει να δείξει κάποιο υφασμένο ύφασμα. Όπως μπορούμε να δούμε στην παραπάνω εικόνα, η ίνα των ηλιακών κυττάρων φαίνεται σίγουρα ευέλικτη - αλλά θα πρέπει να πάρουμε τη λέξη Badding για αυτό ότι μπορεί να γυρίσει ορθές γωνίες και να αντέξει τις καθημερινές πιέσεις των ενδυμάτων, χωρίς να γκρεμιστεί.



Προχωρώντας προς τα εμπρός, το δυναμικό για εύκαμπτα, υφασμένα ηλιακά κύτταρα είναι τεράστιο. Στο πιο βασικό, άμεσο επίπεδο, μπορείτε να φανταστείτε ένα καπέλο ή μπλουζάκι του μπέιζμπολ που μπορεί να επαναφορτίσει το smartphone σας. Καθώς προχωρούμε προς βιονικά εμφυτεύματα και άλλες βιοϊατρικές συσκευές, ωστόσο, υπάρχει μια πολύ πιεστική ανάγκη για ανάπτυξη μιας φορετής πηγής ενέργειας - και τα ηλιακά κύτταρα οπτικών ινών θα μπορούσαν σίγουρα να είναι.

Αυτές οι ίνες έχουν επίσης δύο άλλες ενδιαφέρουσες ιδιότητες που πρέπει ακόμη να διερευνηθούν. Λόγω της τρισδιάστατης διατομής τους, μπορούν να απορροφήσουν το φως του ήλιου από οποιαδήποτε κατεύθυνση - σε αντίθεση με τα συμβατικά τους, 2D αδέλφια που χάνουν μεγάλο μέρος της απόδοσής τους όταν ο ήλιος βυθίζεται κάτω από μια συγκεκριμένη γωνία. Επιπλέον, σύμφωνα με τον Pier Sazio, άλλο μέλος της ερευνητικής ομάδας, χρησιμοποίησαν την ίδια μέθοδο έγχυσης πυριτίου για να ενσωματώσουν φωτοανιχνευτές μέσα στην ίνα. Το Sazio δεν κάνει παρέκταση για το τι μπορεί να οδηγήσει σε αυτό, αλλά είναι διασκεδαστικό να υποθέσουμε: Ένας φορητός υπολογιστής με ενσωματωμένη ηλιακή φόρτιση και δικτύωση υψηλής ταχύτητας; Καθαρός.

Copyright © Ολα Τα Δικαιώματα Διατηρούνται | 2007es.com