Raziskovalci iz University College London so razvili sončne celice baterije na osnovi perovskita, ki dosežejo rekordno učinkovitost 37,6 % pri umetni osvetlitvi (1000 luksov).

• Čista energija iz umetne osvetlitve.

• Sončni paneli iz perovskita, ki so učinkovitejši in trajnejši.

• Idealni za senzorje, daljinske upravljalnike, IoT… brez baterij.

• Poceni proizvodnja, podobna tiskanju.

• Prototipi z svetovnim rekordom učinkovitosti v zaprtih prostorih.

Nove sončne baterije lahko napajajo naprave iz notranje osvetlitve

Mednarodna ekipa pod vodstvom Univerzitetnega koledža v Londonu (UCL) je razvila nove perovskitne sončne celice, ki lahko učinkovito proizvajajo električno energijo samo z notranjo osvetlitvijo. To lahko pomeni dokončno slovo od baterij v napravah, kot so daljinski upravljalniki, senzorji, alarmni sistemi, brezžične tipkovnice ali izdelki, povezani z internetom stvari (IoT).

Za razliko od tradicionalnih silicijevih panelov se ti elementi lahko prilagodijo za boljše zajemanje tipičnih valovnih dolžin umetne svetlobe, na primer tiste, ki jo oddajajo LED- ali fluorescenčne sijalke. Ta sposobnost prilagajanja je ključnega pomena v svetu, kjer se znatni del naših vsakodnevnih dejavnosti odvija v zaprtih prostorih.

Zaskrbljujoče. Netflix je predstavil napovednik filma »Monster: The Ed Gein Story«: datum premiere in vsebina

Tehnični preboj: manj napak, večja učinkovitost

Največji izziv za perovskit je bila vedno njegova strukturna krhkost. Njegovi kristali imajo napake, imenovane „pasti“, ki otežujejo prehod elektronov in pospešujejo obrabo materiala. Vendar je raziskovalna skupina našla elegantno in učinkovito rešitev: kombinacijo rubidija in dveh organskih soli, ki delujejo kot kemični stabilizatorji.

Ta mešanica zmanjša število elektronskih pasti in preprečuje premikanje ali ločevanje notranjih ionov materiala, kar običajno sčasoma vodi do zmanjšanja učinkovitosti. Rezultat je stabilnejša in trajnejša sončna baterija, katere učinkovitost je šestkrat večja od učinkovitosti obstoječih komercialnih različic za uporabo v zaprtih prostorih.

Svetovni rekord v učinkovitosti pri umetni osvetlitvi

Laboratorijski testi so potrdili, da so ti elementi sposobni pretvoriti 37,6 % umetne svetlobe (pri 1000 luksih, kar ustreza dobro osvetljenemu pisarniškemu prostoru) v elektriko. To je svetovni rekord za perovskitne sončne celice z razmakom 1,75 elektronvolta, ki so posebej prilagojene za zajemanje vidne svetlobe v prostorih.

Poleg tega so nove naprave ohranile 92 % svoje zmogljivosti po več kot 100 dneh, v primerjavi z 76 % pri različicah brez izboljšav. Tudi v ekstremnih pogojih – 300 ur neprekinjene intenzivne osvetlitve pri 55 °C – so elementi ohranili 76 % svoje moči, kar je jasen znak njihove trdnosti.

Zakaj je to pomembno?

V sedanjih razmerah, ko število povezanih naprav in senzorjev, razporejenih po domovih, pisarnah in tovarnah, narašča, so se potrebe po energiji spremenile. Milijarde naprav potrebujejo majhno količino energije, vendar so odvisne od baterij, ki jih je treba nenehno menjavati, kar povzroča nastajanje strupenih odpadkov, stroške in posredne emisije.

S pomočjo te tehnologije bi lahko mnoge od teh naprav delovale brez potrebe po energetskem vzdrževanju več let, preprosto z uporabo že obstoječe svetlobe. To predstavlja pomemben korak v smeri čistejše, samozadostne in trajnostne elektronike.

Skalabilnost in enostavnost proizvodnje

Še en ključni vidik projekta je možnost proizvodnje v velikem obsegu. Celice se lahko tiskajo s postopki, podobnimi tiskanju časopisov, kar zmanjšuje stroške in olajšuje lokalno proizvodnjo. Poleg tega so uporabljeni materiali na voljo v velikih količinah in niso odvisni od redkih zemeljskih elementov ali zapletenih postopkov, za razliko od drugih dražjih ali onesnažujočih tehnologij.

Prevara, ki izprazni vaš bančni račun samo za nakupe v supermarketu: kako se izogniti izgubi vseh vaših prihrankov?

Podjetja in organizacije iz energetskega sektorja že vodijo pogovore z raziskovalno skupino, da bi preučili možnosti komercializacije, kar je jasen znak, da ne gre za oddaljeno inovacijo, ampak za resničen korak k njeni uvedbi.

Potencial

Razvoj teh za uporabo v zaprtih prostorih optimiziranih perovskitnih sončnih celic odpira številne možnosti za boj proti podnebni krizi na vsakdanjih, a pomembnih področjih:

• Močno zmanjšanje uporabe enkratnih baterij, ki danes predstavljajo vse večji okoljski problem zaradi svojih strupenih sestavin in nizke stopnje recikliranja.
• Lokalna, neprekinjena in brezžična energija za senzorje v natančnem kmetijstvu, pametnih stavbah, logistiki in prenosnih medicinskih napravah.
• Uporaba v sektorjih, kjer je vzdrževanje drago ali nepraktično, kot so oddaljene regije, avtomatizirana skladišča ali industrijski objekti.
• Razvoj bolj cikličnih in trajnih izdelkov z odpravo potrebe po potrošnih komponentah, kot so baterije.
• Prispevek k doseganju cilja ustvarjanja pametnih mest, ki se napajajo z obnovljivo energijo, integrirano v same objekte, ki jih uporabljamo vsak dan.

Če bo ta tehnologija uvedena v komercialno proizvodnjo, bo njen vpliv veliko večji kot le zamenjava baterije: gre za nov pristop k povezavi med energijo in predmeti vsakdanje rabe, brez odvisnosti od vtičnic, kablov ali nevidnih onesnaževalcev. Z eno besedo, to je trden korak k čistejšemu, učinkovitejšemu in trajnostnemu modelu.