Μπαταρίες τέλος: Νέες ηλιακές κυψέλες θα τροφοδοτούν συσκευές απευθείας με φως
Επιστήμονες δημιούργησαν ηλιακές κυψέλες που τροφοδοτούν συσκευές μόνο με φως ακόμα και σε εσωτερικούς χώρους.
Οι επαναφορτιζόμενες μπαταρίες είναι το παρόν και το μέλλον των ηλεκτρικών συσκευών από τα κινητά τηλέφωνα στα αυτοκίνητα, αλλά σε μελέτη που δημοσιεύεται στο Advanced Functional Materials περιγράφεται μια συσκευή που θα μπορούσε να αλλάξει τον ρου της τεχνολογίας επιτρέποντας τη τροφοδότηση συσκευών απευθείας από φως.
Αποδοτικότητα έξι φορές μεγαλύτερη από το πυρίτιο
Οι ερευνητές από το University College London παρουσίασαν ένα πάνελ με βάση τον περοβσκίτη, ένα υλικό που μπορεί να απορροφήσει χαμηλής έντασης φως με εξαπλάσια απόδοση από τα συμβατικά πάνελ πυριτίου.
Οι επιστήμονες τονίζουν στο Live Science, ότι σε βάθος χρόνου αυτή η τεχνολογία μπορεί να αποτελέσει μια οικονομικότερη και πιο βιώσιμη λύση από τις μπαταρίες, που συχνά αντικαθίστανται πρόωρα και καταλήγουν στο περιβάλλον. Με τον πολλαπλασιασμό των «έξυπνων» συσκευών και του λεγόμενου Internet Of Things, η ανάγκη για πηγές ενέργειας μικρής κλίμακας αυξάνεται, γεγονός που ενισχύει ακόμη περισσότερο τη σημασία της νέας ανακάλυψης.
Η λύση στις ατέλειες του περoβσκίτη
Η χρήση του περoβσκίτη, ωστόσο, συνοδεύεται από προκλήσεις. Το υλικό παρουσιάζει ατέλειες στη δομή του, γνωστές ως «παγίδες», που περιορίζουν την κίνηση των ηλεκτρονίων και οδηγούν σε φθορά με τον χρόνο. Οι ερευνητές αναζήτησαν τρόπους να αντιμετωπίσουν αυτό το πρόβλημα με συνδυασμό χημικών ουσιών που βελτιώνουν την κρυσταλλική του ανάπτυξη. Η προσθήκη ρουβιδίου, αλλά και ειδικών οργανικών αλάτων, σταθεροποίησε τα ιόντα και μείωσε τις ατέλειες, αυξάνοντας έτσι την ανθεκτικότητα και την απόδοση των ηλιακών κυψελών.
Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Οι βελτιωμένες κυψέλες κατάφεραν να μετατρέψουν σχεδόν το 38% του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια, σε συνθήκες φωτισμού ανάλογες ενός καλά φωτισμένου γραφείου. Επίσης, διατήρησαν πάνω από το 90% της απόδοσής τους ακόμη και μετά από εκατό ημέρες χρήσης, όταν αντίστοιχες κυψέλες χωρίς τις βελτιώσεις είχαν χάσει σχεδόν το ένα τέταρτο της αρχικής τους ισχύος. Αυτή η πρόοδος φανερώνει ότι η τεχνολογία δεν είναι μόνο αποδοτική, αλλά και αξιόπιστη σε βάθος χρόνου.
Απλή παραγωγή και χαμηλό κόστος για μαζική χρήση
Η προοπτική μαζικής παραγωγής είναι εξίσου ενθαρρυντική. Οι επιστήμονες υπογραμμίζουν ότι η διαδικασία κατασκευής των νέων ηλιακών κυψελών είναι απλή και μπορεί να υλοποιηθεί με οικονομικά μέσα, ακόμη και με μεθόδους εκτύπωσης αντίστοιχες με εκείνες που χρησιμοποιούνται στις εφημερίδες. Το γεγονός ότι τα υλικά είναι άφθονα και χαμηλού κόστους ενισχύει την πιθανότητα γρήγορης εμπορικής αξιοποίησης. Αν τα σχέδια προχωρήσουν, οικιακές και φορητές συσκευές θα μπορούν σύντομα να λειτουργούν αποκλειστικά με το φως του περιβάλλοντος.
Αν και θα χρειαστούν μερικά χρόνια εξέλιξης, η τεχνολογία είναι η απάντηση σε ένα από τα μεγάλα περιβαλλοντικά προβλήματα που είναι η εξόρυξη και η ανακύκλωση του λιθίου στις επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Με πάνελ όπως των ερευνητών από το UCL οι φορητές συσκευές μπορούν να λειτουργούν χωρίς να χρειάζεται φόρτιση, ενώ ελαχιστοποιούνται και τα απορρίμματα των ηλεκτρικών συσκευών. Το ηλιακό φως υπόσχεται μια πιο καθαρή, πρακτική και οικονομική καθημερινότητα για εκατομμύρια χρήστες συσκευών σε όλο τον κόσμο.
