Painéis solares em polímero

Os painéis solares, apesar de ecologicamente corretos, também são muito caros. Os cientistas encontraram uma alternativa para eles - painéis solares de polímero. O que é é descrito no artigo.

Uma pessoa, mesmo um pouco interessada em energia solar, sabe bem o que bateria solar - Esta é a combinação de um grande número de fotocélulas montadas em qualquer superfície.

Uma célula solar é um dispositivo semicondutor que converte a energia do sol em corrente elétrica. As células solares das células solares "tradicionais" são feitas de silício. O processo de fabricação dessas baterias é complexo e muito caro. Apesar do fato de que o silício é um elemento muito comum e que a crosta terrestre contém cerca de 20% de silício, o processo de conversão de areia de origem em silício de alta pureza é muito complicado e caro.

Além disso, às vezes há problemas com o descarte de fotocélulas usadas, pois além do silício, essas fotocélulas também contêm cádmio. E, finalmente, as fotocélulas de silício ficam muito quentes enquanto funcionam. Após o qual o desempenho deles começa a declinar. Portanto, além das fotocélulas, as baterias de silício também exigem sistemas de refrigeração caros. Veja mais sobre isso aqui: Como os painéis solares são organizados e funcionam?. Tudo isso fez os cientistas procurarem mais eficácia métodos para converter energia solar.

Uma alternativa aos painéis solares de silício pode ser painéis solares de polímero. Esta é uma nova tecnologia, e dezenas de institutos e empresas de pesquisa em todo o mundo estão trabalhando em seu desenvolvimento. Veja também: Novas tecnologias. Plástico condutor

Uma fotocélula de polímero é um filme que consiste em uma camada ativa (polímero), eletrodos de alumínio, um substrato orgânico flexível e uma camada protetora. Para criar células solares de polímero laminado, células solares de filme individual são combinadas.

As vantagens das células solares poliméricas em comparação com as cristalinas convencionais: compacidade, facilidade, flexibilidade. Essas baterias são baratas de fabricar (silício caro não é usado para sua fabricação) e são ecológicas, pois têm um impacto menos significativo no meio ambiente.

Há apenas uma desvantagem - a eficiência da conversão de energia solar em células solares de polímero ainda é muito baixa. Essa desvantagem limitou a criação dessas baterias no nível das amostras de protótipo.

Atualmente a mais alta eficiência de células solares de polímero conseguiu obter Alan Higer do Centro de Polímeros e Sólidos Orgânicos da Universidade da Califórnia em Santa Barbara (há sete anos, ele recebeu o Prêmio Nobel de Química pela descoberta e desenvolvimento de polímeros condutores) e Kwanhe Lee do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia em Gwangju.

A bateria solar possui uma eficiência de 6,5%, com uma iluminação de 0,2 watts por centímetro quadrado. Este é o nível mais alto alcançado para painéis solares feitos de materiais orgânicos. E embora as melhores células solares de silício tenham uma eficiência de 40%, ainda assim elas estão muito interessadas em baterias de polímeros em todo o mundo. A verdadeira tecnologia para a produção dessas baterias ainda está em um estágio inicial de desenvolvimento.

As primeiras baterias de polímero lançadas comercialmente na Dinamarca.

Recentemente Empresa dinamarquesa Mekoprint A / S lançou a primeira linha na qual as baterias solares de polímero serão produzidas. A empresa está envolvida no trabalho de design e desenvolvimento há cerca de 10 anos e agora está pronta para a produção em massa dessas baterias.

A produção consiste na impressão em várias camadas de uma fotocélula solar em um filme flexível, que pode ser torcido, cortado e fabricado com painéis solares de qualquer tamanho.

Segundo especialistas da empresa, a principal vantagem das baterias de polímero é seu baixo custo. Sua produção custará à empresa pelo menos duas vezes mais barato que a produção de baterias de silício convencionais. Essa circunstância, por sua vez, afetará o valor de mercado das baterias de polímero e, como resultado, elas se tornarão muito mais acessíveis.

A segunda vantagem das baterias de polímero é sua enorme flexibilidade. Tal bateria - pode ser cortada com uma faca, pode ser transformada em um tubo, pode ser colada a qualquer superfície de uma forma completamente arbitrária.

Se desejado, essa bateria pode até ser colada nas roupas (que já foram feitas por especialistas dinamarqueses). A bateria de polímero foi colada a um chapéu comum. E em dias ensolarados, a energia da bateria era suficiente para um pequeno rádio portátil funcionar com ele.

E, finalmente, não se pode deixar de mencionar a limpeza do processo de produção dessas baterias. Acontece. sua produção não é mais prejudicial do que a produção de utensílios plásticos comuns e as emissões nocivas para a atmosfera que ocorrem durante a produção de baterias comuns de silício podem ser esquecidas em breve.

É possível que depois de algum tempo esqueçamos o gás e o carvão, pois, com o desenvolvimento dessa tecnologia, é bem possível que a eletricidade gerada usando baterias de polímero solar seja mais barata que o processo de geração de eletricidade queimando fontes de energia tradicionais.

Comments

[#1]

Ele é eletricista e está interessado em tudo de novo. Mas ouço sobre isso pela primeira vez. Em breve você não surpreenderá ninguém com energia solar.

[#2]

Os americanos também produzem e vendem elementos poliméricos "duros" para células solares e os enrolam em materiais macios (algo semelhante à fibra de vidro). A energia deve ser calculada dependendo do local de residência, mas a potência declarada de um conjunto de 108 elementos é de 195 watts. O tamanho do item é 75 * 150 mm. Sem detalhes, uma bateria de 0,980 watts requer cinco conjuntos (cerca de US $ 130 cada). A área desse conjunto é de 1,2 m². Não é um problema criar caixas com qualquer configuração conveniente - você precisa de madeira compensada laminada, um perfil de alumínio, acrílico e selante adesivo. A montagem de elementos e painéis pode ser encontrada em EBAY.com ou EBAY.de. Mas os alemães têm tudo um pouco mais caros e são caprichosos - não querem entregar para a Letônia ou a Rússia. É verdade que existem empresas intermediárias, elas resolverão a questão da entrega, mas reduzirão seus 10%.

[#3]

Seria legal o mais rápido possível, e se chegar aos chineses, eles enrolam completamente o planeta inteiro com fitas.

[#4 arestarx]

Agora, o preço dos painéis solares está em declínio no exterior e já é possível encontrar painéis ao preço de US $ 1,27 / W. É verdade que esses preços ainda não chegaram a nós.

[#5 Eugene]

Besteira interessante, mas até agora inútil) Você não pode comparar com as fontes de energia tradicionais, a fim de gerar tanta energia quanto uma pequena usina térmica fornece, você precisa ocupar vastos territórios ... neste caso, é mais interessante produzir biodiesel. A ideia com um chapéu é engraçada)

[#6 Nikolay]

Os gigantes de petróleo e gás os tornarão muito interessados, para que essa tecnologia (e outras tecnologias alternativas de fontes de energia) não se desenvolva em escala nacional em nosso país. Para uso privado pode ser feito, haverá economias substanciais.

[#7]

As mãos coçam para colar o dirigível com esse filme.Se não fosse os americanos que impediram o uso de hélio durante a construção de Hindeburg, quem sabe, talvez esse modo de transporte econômico e seguro para os passageiros e o meio ambiente substitua os aviões.

[#8 Leonid]

O artigo é mais informativo,  no entanto, fontes alternativas de energia não são comuns em nosso país, digamos, como na Europa. Toda casa tem uma bateria solar, e só nos encontramos em postos de gasolina, mas outdoors

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Em geral, a energia do futuro. Nas regiões de Volgogrado (112.877 km) e Astracã (49.024 km), temos tanto Sol que não há salvação no verão. Em geral, em números é de cerca de 50 Kcal / sq.cm. por ano. Isso é 500 bilhões. Kcal / km² ano. Ou cerca de 81 bilhões. Gcal. em geral por regiões. Tendo construído pelo menos um quarto desta área (a estepe e as terras agrícolas abandonadas, bem como as próprias cidades, uma sombra aqui no verão é muito útil) usinas de energia solar com KPD Pelo menos 5% (apenas baterias de polímero) da Rússia receberão 84,78 bilhões. GJ (23.550 bilhões de kWh) de eletricidade. Isso é equivalente a mil usinas hidrelétricas Sayano-Shushensky. E há Kalmykia, Cazaquistão, região de Rostov ...
Em geral, pensei, aleatoriamente, alguns números ciclopicais. De acordo com outras estimativas, 11.130 mln. Kw Horas que parecem mais reais. Mas, em geral, o que você diz, é uma energia enorme. Isso criará uma eco-cidade sem carros (transporte elétrico completo), condicionadores de ar, fornos solares para a produção de materiais que consomem muita energia, etc. Depois de melhorar a qualidade de vida, é impossível vender eletricidade. Mas o governo não está ciente disso. Continua a construir usinas nucleares, entupindo a terra com resíduos radioativos. Por tudo isso, é improvável que os investimentos de capital nessas estações solares excedam os montantes necessários para a construção de usinas nucleares e hidrelétricas, além de combustível nuclear e danos ambientais.

[#10]

Vladimir,

... Temos em Volgogrado (112.877 km) e Astracã (49.024 km) ...

Os painéis solares tendem a ficar sujos, precisam ser lavados; caso contrário, a eficiência cai drasticamente, quem os lavará em uma área assim, a química não funcionará e a quantidade de água necessária para isso.