Samonaprawiająca się fotowoltaika i elektronika – już istnieją?

Jednym z najważniejszych czynników wpływających na zakup modułów PV jest czas zwrotu instalacji. Fotowoltaika wymaga jednorazowej inwestycji, a im dłuższy okres jej działania, tym większe okażą się zyski w dłuższej perspektywie czasu.

Zazwyczaj panele fotowoltaiczne mają około 20-letnią gwarancję na wysoką sprawność. Po tym czasie może ona znacznie spaść, jednak zdarzały się sytuacje, w których PV funkcjonowała efektywnie 30 lat lub nawet dłużej.

Światło padające na fotowoltaikę powoduje powolną jej degradację. Tymczasem okazuje się, że naukowcy już od dawna pracują nad wersjami modułów ekstremalnie odpornych na starzenie i zniszczenie.

Pod tym względem, do niesamowitego odkrycia doszli badacze z MIT. Udało im się stworzyć kompleks, który praktycznie nie starzeje się podczas absorbowania energii słonecznej. Do jego budowy wykorzystali białka bakterii purpurowej Rhodobacter sphaeroides oraz grafenowe nanorurki. Zadaniem biologicznego kompleksu jest doprowadzenie do wybicia elektronu, który następnie jest przewodzony za pomocą grafenowego elementu. Po zużyciu, struktura może być praktycznie natychmiast odnowiona przez zalanie jej specyficznym płynem.

Image result for self repairing photovoltaics

Co ciekawe, technologię tą opracowano ponad 8 lat temu. Niestety, rozwiązanie zatrzymało się na etapie prototypu.

Jednak pracę nad samonaprawiającymi się materiałami trwają na całym świecie.

Niedawno naukowcy z Carnegie Mellon University opatentowali samonaprawiający się materiał, zdolny do przewodzenia prądu. Kluczem do jego niezwykłych właściwości jest specyficzna struktura. Składa się on z kropel płynnego metalu „zawieszonych” w miękkim polimerze. Po zgnieceniu, przebiciu lub nawet oderwaniu części, znajdujące się wewnątrz kropelki są w stanie odtworzyć poprzednie połączenie. Co ciekawe, urządzenia zbudowane z takiego materiału nie przestają pracować nawet w trakcie gwałtownych wypadków, gdyż na bieżąco odtwarzają połączenie elektryczne.

Pracujący nad projektem profesor Carmel Majidi sądzi, że rozwiązania tego typu okażą się w przyszłości koniecznością. Ich zastosowanie pozwoli na budowę elektroniki wysoce odpornej na uszkodzenia. Przełoży się to na rewolucję w niemal każdej branży nowoczesnych technologii – wliczając w to OZE.

Źródła: phys.org, physicsworld.com

Maciej Janiszkiewicz

Redaktor GLOBEnergia