Naukowcy z Finlandii opracowali folię fotowoltaiczną, inspirowaną budową pora. Urządzenie to ma większe właściwości absorbcyjne niż tradycyjne ogniwa, dzięki czemu jest bardziej wydajne i odporne na zmiany pogody. 

Porowata struktura 

Zespół badawczy z Uniwersytetu Aalto w Finlandii opatentował nowe rozwiązanie, inspirowane naturą. Naukowcy twierdzą, że dzięki wykorzystaniu odpowiednich powłok fotowoltaicznych, wzorowanych na mikrostrukturze liści pora, można zwiększyć efektywność ogniw. Nowe rozwiązanie cechuje odporność na wodę i inne zanieczyszczenia oraz wysoka przepuszczalność światła. Zdaniem badaczy, dzięki tym zaletom uda się osiągnąć nawet dwa razy wyższą wydajność paneli. 

Głównym założeniem eksperymentu było przekonanie, że branża OZE może czerpać inspirację z rozwiązań oferowanych przez naturę. Stworzona przez badaczy folia miała naśladować właściwości hydrofobowe roślin dzięki swojej budowie, opartej na działaniu celulozy. Co ważne, badacze stworzyli projekt czerpiąc jedynie z odnawialnych zasobów. Wykorzystano m.in. roztwór octanu celulozy, który posłużył do konstruowania struktury zbliżonej do powierzchni pora. Na tak przygotowaną warstwę nałożono wosk Carnauba, czyli najtrwalszy z naturalnych wosków, o najwyższej temperaturze topnienia. 

Fotowoltaika przyczyni się do bezemisyjnego przekształcania słonej wody w pitną

Zadowalający wynik

Stworzoną folię przetestowano na ogniwach słonecznych z perowskitu. Testy potwierdziły hipotezę o samoczyszczących możliwościach powłoki oraz wysokiej przepuszczalności światła przez folię. Urządzenia  z łatwością oczyszczają swoją powierzchnię z kurzu i zanieczyszczeń, dzięki czemu do ogniw fotowoltaicznych dociera więcej światła słonecznego. Dodatkowo, taka struktura wspomaga zjawisko rozpraszania światła, co w niektórych technologiach może wpływać korzystnie na jego konwersję w energię elektryczną.  

Względna wydajność ogniwa została podniesiona o 6%, a potencjalna hydrofobowość ma dodatkowo wspomagać transfer promieni słonecznych (cząsteczki, z których zbudowane są panele PV odpychają od siebie wodę, zwiększając tym samym możliwość absorbcji promieniowania słonecznego). Zadowalające wyniki mogą świadczyć o zmianie kierunku nowych odkryć w dziedzinie fotowoltaiki. To właśnie technologie inspirowane naturą mogą odgrywać kluczową rolę w przyszłości energetyki słonecznej. 

PV-leaf

To nie pierwszy projekt wykorzystujący atuty roślin i ich skuteczność w absorpcji światła. Podobnego odkrycia dokonał dr Gan Huang, który opracował urządzenie zwane PV-leaf, przypominające swoją strukturą oraz działaniem liście. Naturalne włókna naśladują wiązki żył liściowych, a hydrożele imitują komórki gąbki. Dzięki temu instalacja może skutecznie usuwać ciepło z komórek fotowoltaicznych oraz dodatkowo dostarczać czystą wodę i energię cieplną, a także dostosowywać się do warunków atmosferycznych. 

Zobacz też: Winiarnia zasilana fotowoltaiką

Źródło: emagazyn.pl, communities.springernature.com

Fot. Canva

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.