Solární panely z tiskárny


Sdílejte:


Podobně jako mobily změnily svět telekomunikací, mění 3D tiskárny a obecně nové techniky tisku i odvětví výroby. Co takhle si vyrobit/vytisknout vlastní solární panel?

Ve světě obnovitelných zdrojů energie proti sobě stojí dva zásadní trendy: vyrábět efektivnější a účinnější solární panely, nebo za cenu nižšího výkonu dosáhnout maximálního zjednodušení výrobního procesu, a tím i maximalizace produkce. Objev z berlínského Helmholtzova centra pro materiály a energie je typickým příkladem druhého zmíněného trendu.

I při plné automatizaci výroby trvá konstrukce „solidního“ solárního panelu hodiny. Co kdyby ale výroba netrvala o nic déle než vytištění papíru z tiskárny? 

Tým výzkumníků pod vedením profesorky Marthy Lux-Steinerové se soustředil na výrobu tenkého foto-aktivního filmu na bázi kesteritu, který by bylo možno jednoduše tisknout prakticky na jakýkoliv materiál.

Výhody? Skutečně blesková výroba, maximální úspora materiálu a ohromný potenciál v průmyslovém typu produkce. A nevýhody? Prozatím velmi malá účinnost, která dosud nepřesáhla 6,4 %.

Nejslibněji z uvedených výhod ale působí fakt, že namísto injektáže „tiskárnou“ je možné převést celou produkci do skutečně masových měřítek. 

Ač jsou články vyráběné novou technikou méně účinné (klasické kesteritové články mají účinnost až okolo 12,7 %), bylo by možné narolovat v tiskárnách desítky metrů čtverečních fotoaktivního filmu za hodinu. 

Ten by se pak mohl po úpravě využívat jako doplněk ke střešní krytině, vnější fasádní materiál nebo jako překryv automobilů. Téměř neomezené spektrum uplatnění naráží jen na doposud nízkou kvalitu článků. 

Na vývoji se podílel i Wianzhong Lin z Institutu pro heterogenní materiálové systémy. Společně vyvinuli směs vzniklou rozpuštěním solí mědi, zinku, cínu, obohacenou o thio-močovinu a rozpouštědlo na bázi dimethyl sulfoxidu. 

Přišli na to, že se skladba a koncentrace inkoustu dá snadno ovlivnit přídavkem jednotlivých chemikálií, a poté začali zpracovávat první nátisk kesteritu v ochranné selénové atmosféře. Výsledek? Mikročlánek vyrobený z Cu2ZnSn(S,Se)4 o ploše 0,5 cm2 dosáhl efektivity 6,4 %.

Max-Steinerová připouští, že celý projekt je teprve v začátcích, a o praktickém využití začala uvažovat teprve v momentě, kdy se podařilo vytvořit dostatečně přilnavý a viskózní fotoaktivní „inkoust“. 

Vytvořit stabilní směs, která by byla dostatečně kompaktní a homogenní, bylo velmi náročné. Kesteritový nástřik je navíc maximálně úsporný a neprodukuje nadbytečné odpady: na vytvoření vrstvy silné jeden mikrometr na ploše 0,5 cm2 je zapotřebí méně než 20 mikrolitrů inkoustu a tiskárna je schopna dávkovat s garantovanou přesností.

Témata:
Sdílejte:

Doporučujeme

Startuje 9. ročník soutěže E.ON Energy Globe

Oceňujeme ty nejlepší ekologické, energeticky úsporné a inovativní projekty a nápady.