Papír­vékonyságú egy új kinyomtatható napelem

A bármilyen felületre rögzíthető új anyag nagy teljesítményű, szakadás- és vágásálló, mégis nagyon könnyű.

A Science Daily arról számolt be, hogy az MIT kutatócsoportjának sikerült olyan napelemeket készítenie, amelyek könnyen rögzíthetők bármilyen szilárd felületre, akár szövetre is. Az új eszközök szakadásállóak, rugalmasak és hatalmas teljesítményűek - mindez a nanotechnológiának köszönhető. Az alkalmazott félvezető tinta nagy felületű szövetre nyomtatható, és így a vékony szerkezete és a nagy rugalmassága ellenére elektromos áram előállítására használható.

A gyártásnál egy tisztaszobában egy előkészített mindössze 3 mikron vastagságú hordozón egy UV-sugárzásra keményedő ragasztóval kialakítják a napelem szerkezetét, majd a polók szitanyomásához hasonló eljárással elektródát helyeznek a szerkezetre, kialakítva a modult. A kutatók ezután leválasztják a nyomtatott, körülbelül 15 mikron vastagságú modult a műanyag hordozóról, és kész az ultrakönnyű napelemes eszköz. A könnyű kezelhetőséghez a Dyneema nevű alapanyagot használják, amelyet általában golyóálló mellényekben, vitorlázó- vagy munkaruházatban használnak. Szakadásálló, vágásálló és mégis nagyon könnyű.

A hagyományos napelemek nagyon törékenyek, ezért üvegbe és alumíniumba kell csomagolni őket, ami korlátozza a felhasználást és azt eredményezi, hogy súlyuk százszor nagyobb, mint az új anyagé. Mindazonáltal az új ultrakönnyű cellák 18-szor nagyobb teljesítményűek, mint a hagyományos modellek. Egy ilyen szabadon álló modul 730 watt energiát tud termelni kilogrammonként, szövetre helyezve pedig a felét, körülbelül 370 wattot tud kilogrammonként. Megvizsgálták a tartósságát is, és azt találták, hogy a szövet napelem panel több mint 500-szori felgöngyölítése és letekerése után is a cellák továbbra is megőrizték eredeti energiatermelési képességük több mint 90 százalékát.


A One Labnak hat évvel ezelőtt már sikerült rendkívül vékony napelemeket kifejlesztenie. Ott olyan könnyű anyagot alkottak meg, amely elméletileg akár egy szappanbuborék felszínére is felragasztható. A gyártási folyamat azonban nagyon bonyolult és költséges volt, mert egy összetett, vákuumalapú eljárás kellett hozzá. Ez most megváltozott az MIT ultravékony napelemeivel, amelyek elképzelhető felhasználási területei közé tartozhatnak például a katasztrófaelhárításban használt sátrak, a tengeren lévő hajók áramellátásához alkalmazott vitorlák vagy a drónok szárnyainak bevonata a repülési időtartam növelése érdekében.