Dzisiejszy świat fotowoltaiki nie może pozostać w miejscu i bazować w nieskończoność na krzemowych ogniwach słonecznych. Istnieje wiele innych typów modułów, które mają szansę zaistnieć w kolejnych latach na rynku. Warto wspomnień tutaj o organicznych ogniwach słonecznych (ang. organic solar cell, OSC) – cienkowarstwowych urządzeniach fotowoltaicznych, które są tańsze i łatwiejsze w produkcji od krzemowych paneli.
Czytaj też: Żywotność paneli słonecznych wydłużona dzięki chińskiej folii? Nawet o kilkadziesiąt lat!
Naukowcy z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytetu Jagiellońskiego pod kierownictwem prof. dra hab. Jakuba Rysza opracowali nową technikę powlekania materiałów, którą można zastosowań właśnie w OSC. Metoda dotyczy tzw. elektroosadzania, czyli szeregu procesów powlekających powierzchnię cienką warstwą materiału w drodze reakcji elektrochemicznych – czytamy w komunikacie prasowym UJ.
Produkcja paneli słonecznych nowej generacji będzie tańsza i bardziej ekologiczna
Dzięki odpowiedniemu zarządzaniu pracą elektrod można wytworzyć warstwę o konkretnej grubości (nawet liczonej w nanometrach). Takie materiały są również w stanie cechować się zadanymi właściwościach przewodnictwa elektrycznego oraz zmieniać lub poprawiać estetykę materiałów. Niemniej, jak się okazuje, dotychczasowe metody elektroosadzania wymagały dużych ilości zasobów, a więc generowały koszty nieproporcjonalne do rezultatów działań.
Czytaj też: Zbrodnia Europy w białych rękawiczkach. Zamiast recyklingu paneli słonecznych robimy coś strasznego
Krakowscy naukowcy opracowali metodę, dzięki której nie trzeba zużywać tak dużo elektrolitów. Czyni to technikę bardziej ekonomiczną i ekologiczną. „W powszechnie przyjętych metodach galwanizacji powlekane materiały trzeba w całości zanurzyć w elektrolicie, a to bardzo podnosi koszty. Nasza metoda całkowicie z tym zrywa. Dowiedliśmy, że elektroosadzanie można wykonać niemal na sucho przy znikomej ilości elektrolitu, a więc bez zanurzania obiektów w roztworach. Potrzebujemy jedynie utworzyć menisk elektrolitu, który wypełnienia przestrzeń między powlekanym podłożem a przypominającą walec mobilną głowicą z elektrodami” – tłumaczy prof. dr hab. Jakub Rysz.
Potencjału aplikacyjnego metody nie sposób przecenić. Okazuje się, że można ją stosować w wielu gałęziach przemysłu – wszędzie tam, gdzie wymagane jest powlekanie różnego rodzaju materiałów. Uczeni opracowali szereg technik opartych nie tylko na elektrolizie, ale też na fotoosadzaniu, dzięki czemu powlekane powierzchnie nie muszą mieć właściwości przewodzących jak np. szkło czy ceramika.
Otwiera to nową drogę do wytwarzania bardzo specjalistycznych powłok. Jak przyznaje prof. Rysz, możliwa też jest produkcja podłoży o dużej powierzchni stosowanych w organicznych ogniwach słonecznych trzeciej generacji. Naukowcy sądzą, że nowa metoda jest na tyle atrakcyjna, iż znajdzie zastosowanie w innych rozwiązaniach przyszłości – na przykład produkcji inteligentnych folii oraz materiałów pokrytych mikrosensorami lub w produkcji materiałów pokrywanych nanocząsteczkami metali szlachetnych – czytamy w informacji prasowej.
Czytaj też: Doczekaliśmy się cudu. Te ogniwa są tańsze od zwykłych paneli słonecznych o 70 proc.
Obecnie technologia jest na etapie wdrażania w skali przemysłowej. UJ rozwija współpracę z partnerami technologicznymi, a sama innowacyjna technika osadzania warstw opracowana przez fizyków została już objęta ochroną patentową w Polsce i za granicą.
