Polymersolarmodule

Solarmodule sind zwar umweltfreundlich, aber auch sehr teuer. Wissenschaftler haben eine Alternative zu ihnen gefunden - Polymersolarmodule. Was es ist, wird im Artikel beschrieben.

Eine Person, die sich sogar ein wenig für Solarenergie interessiert, weiß genau, was Solarbatterie - Dies ist die Kombination einer großen Anzahl von Fotozellen, die auf einer beliebigen Oberfläche montiert sind.

Eine Solarzelle ist ein Halbleiterbauelement, das die Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandelt. Solarzellen "traditioneller" Solarzellen bestehen aus Silizium. Der Herstellungsprozess für solche Batterien ist komplex und sehr teuer. Trotz der Tatsache, dass Silizium ein sehr verbreitetes Element ist und die Erdkruste etwa 20% Silizium enthält, ist der Prozess der Umwandlung von Quellensand in hochreines Silizium sehr kompliziert und teuer.

Außerdem gibt es manchmal Probleme bei der Entsorgung von Abfall-Fotozellen, da diese Fotozellen neben Silizium auch Cadmium enthalten. Und schließlich werden Silizium-Fotozellen während ihrer Arbeit sehr heiß. Danach beginnt ihre Leistung zu sinken. Daher erfordern Siliziumbatterien neben Fotozellen auch teure Kühlsysteme. Mehr dazu hier: Wie sind Sonnenkollektoren angeordnet und funktionieren?. All dies ließ Wissenschaftler effektiver suchen Methoden zur Umwandlung von Sonnenenergie.

Eine Alternative zu Silizium-Solarmodulen könnte sein Polymersolarmodule. Dies ist eine neue Technologie, und Dutzende von Forschungsinstituten und Firmen auf der ganzen Welt arbeiten an ihrer Entwicklung. Siehe auch: Neue Technologie. Leitfähiger Kunststoff

Eine Polymer-Fotozelle ist ein Film, der aus einer aktiven Schicht (Polymer), Aluminiumelektroden, einem flexiblen organischen Substrat und einer Schutzschicht besteht. Um gewalzte Polymersolarzellen herzustellen, werden einzelne Filmsolarzellen kombiniert.

Die Vorteile von Polymersolarzellen gegenüber herkömmlichen kristallinen: Kompaktheit, Leichtigkeit, Flexibilität. Solche Batterien sind kostengünstig herzustellen (teures Silizium wird nicht für ihre Herstellung verwendet) und umweltfreundlich, da sie die Umwelt weniger stark belasten.

Es gibt nur einen Nachteil: Die Effizienz der Umwandlung von Sonnenenergie in Polymersolarzellen ist immer noch sehr gering. Dieser Nachteil begrenzte die Herstellung solcher Batterien auf der Ebene von Prototypproben.

Derzeit, der höchste Wirkungsgrad von Polymersolarzellen Alan Higer vom Center for Polymers and Organic Solids der University of California in Santa Barbara (vor sieben Jahren erhielt er den Nobelpreis für Chemie für die Entdeckung und Entwicklung leitfähiger Polymere) und Kwanhe Lee vom Korean Institute of Science and Technology in Gwangju.

Ihre Solarbatterie hat einen Wirkungsgrad von 6,5% bei einer Ausleuchtung von 0,2 Watt pro Quadratzentimeter. Dies ist das höchste Niveau, das für Sonnenkollektoren aus organischen Materialien erreicht wird. Und obwohl die besten Siliziumsolarzellen einen Wirkungsgrad von 40% haben, sind sie weltweit sehr an Polymerbatterien interessiert. Echte Technologie zur Herstellung solcher Batterien befindet sich noch in einem frühen Stadium ihrer Entwicklung.

Die ersten kommerziell in Dänemark eingeführten Polymerbatterien.

Vorkurzem Das dänische Unternehmen Mekoprint A / S. startete die erste Linie, auf der Polymersolarbatterien hergestellt werden. Das Unternehmen beschäftigt sich seit etwa 10 Jahren mit Design und Entwicklung und ist nun bereit für die Massenproduktion solcher Batterien.

Die Produktion besteht aus dem Mehrschichtdruck einer Solar-Fotozelle auf eine flexible Folie, die dann gedreht, geschnitten und aus Solarmodulen jeder Größe hergestellt werden kann.

Laut Unternehmensspezialisten sind die geringen Kosten das Hauptvorteil von Polymerbatterien. Ihre Herstellung wird das Unternehmen mindestens zweimal billiger kosten als die Herstellung herkömmlicher Siliziumbatterien. Dieser Umstand wirkt sich wiederum auf den Marktwert von Polymerbatterien aus und wird dadurch wesentlich günstiger.

Das zweite Plus von Polymerbatterien ist ihre enorme Flexibilität. Eine solche Batterie - kann mit einem Messer geschnitten, in eine Röhre verwandelt, auf jede Oberfläche einer völlig beliebigen Form geklebt werden.

Auf Wunsch kann eine solche Batterie sogar auf Kleidung geklebt werden (was früher von dänischen Spezialisten gemacht wurde). Die Polymerbatterie wurde auf einen normalen Hut geklebt. Und bei sonnigem Wetter reichte die Batterieleistung aus, damit ein kleines tragbares Radio damit arbeiten konnte.

Und schließlich kann man die Sauberkeit des Produktionsprozesses solcher Batterien nicht übersehen. Es stellt sich heraus. Ihre Herstellung ist nicht schädlicher als die Herstellung gewöhnlicher Plastikschalen, und die schädlichen Emissionen in die Atmosphäre, die bei der Herstellung gewöhnlicher Siliziumbatterien auftreten, können bald vergessen werden.

Es ist möglich, dass wir nach einiger Zeit Gas und Kohle vergessen werden, da es mit der Weiterentwicklung dieser Technologie durchaus möglich ist, dass der mit Solarpolymerbatterien erzeugte Strom billiger ist als der Prozess der Stromerzeugung durch Verbrennung traditioneller Energiequellen.