Солнечные батареи используют свободно доступный солнечный свет для производства электричества. В настоящее время солнечное электричество не является дешевым, потому что солнечные батареи довольно дороги.
Теперь представьте себе, что мы могли бы снизить расходы, печатая солнечные батареи, как мы печатаем газеты! Мы можем сделать именно это с пластиковыми солнечными батареями.
В этой статье мы объясним основные принципы работы этих новых пластиковых солнечных батарей, а затем покажем, как можно добиться потрясающего трехкратного повышения эффективности использования солнечной энергии, включив в полиграфическую краску специальную добавку. Функция такой специальной добавки кажется почти волшебной, но мы знаем, что настоящая магия - это действительно редкость, и нам просто нужно было узнать, почему и как она работает. Это было предметом наших недавних исследований, и в этой статье мы расскажем о том, как мы раскрыли секрет использования специальной добавки.
ДЕШЕВОЕ СОЛНЕЧНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
Пока вы читаете эту статью, ваш компьютер использует электричество. Откуда это электричество? В 2013 году около 67% электроэнергии было выработано за счет сжигания угля или природного газа. Что делать, если запасы угля и природного газа иссякнут? А как же загрязнение и изменение климата, вызванное сжиганием газа и угля? Существует гораздо более дружественный источник энергии: солнце!
Самое лучшее - это то, что это бесплатно! Солнце всегда светит и дает энергию земле в виде света, даже в пасмурные дни. Солнечные батареи преобразуют этот свет в электричество, но солнечные батареи все равно довольно дороги. Если бы солнечные батареи были дешевле, мы могли бы использовать солнце в полную силу и иметь очень дешевое электричество!
ПЕЧАТЬ ПЛАСТИКОВЫХ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ
Ученые недавно нашли новый способ изготовления солнечных батарей: напечатав их!
Большинство людей думают о том, чтобы печатать такие вещи, как книги, но мы также можем использовать специальный вид принтеров, чтобы печатать предметы, сделанные из пластмассы. Пластмассы изготавливаются из полимеров, которые представляют собой очень длинные молекулы. Под очень мощным микроскопом полимеры выглядят как вареные спагетти, но на самом деле они в миллион раз меньше.
Чтобы печатать пластмассы, достаточно заменить картридж в принтере дома на "пластмассовые чернила". Пластиковые чернила представляют собой комбинацию двух полимеров, растворенных в жидкости. При печати жидкость высыхает, и два полимера образуют тонкую пленку. Для солнечных батарей мы используем специальный тип полимера, который может преобразовывать солнечный свет в электричество.
Пластиковые солнечные элементы могут печататься на больших рулонах гибкой фольги. Недавно были напечатаны солнечные батареи длиной 100 м.
При использовании этих дешевых солнечных батарей только около 1,5% энергии солнечного света преобразуется в электричество. Эта эффективность все еще низкая по сравнению с дорогими солнечными панелями, которые вы можете купить сейчас и которые могут преобразовывать 15-20% солнечной энергии в электричество.
Но будущее выглядит ярким. В лабораториях по всему миру уже сейчас изготавливают небольшие пластиковые солнечные батареи с гораздо более высоким КПД - до 12%. Одним из способов повышения эффективности является добавление специальной добавки в пластиковую краску перед печатью. Эта специальная добавка была найдена случайно, но если мы хотим еще больше повысить эффективность пластиковых солнечных батарей, нам нужно знать, почему эта специальная добавка работает. Понимать, как работают пластиковые солнечные батареи, непросто. Многие ученые работают над этой темой уже много лет.
В качестве предыстории мы объясним наиболее важные результаты в следующих двух абзацах, но если вы чувствуете, что вам больше хочется узнать о секретах специальной добавки, вы можете пропустить эти абзацы и прочитать о наших исследованиях и о наших результатах.
Продолжение следует...