Domů     Technika
Symfonie budoucnosti: Domácí spotřebiče napájené umělým světlem
Zdroj: UCL

V našich domácnostech se nachází spousta drobných zařízení, jako jsou alarmy či senzory, ve kterých je třeba pravidelně vyměňovat baterie, aby fungovaly. Nově vyvinuté „solární“ panely by je mohly napájet energií získanou pouze z vnitřního osvětlení interiéru..

„Miliardy zařízení, která vyžadují malé množství energie, se spoléhají na výměnu baterií – což je neudržitelná praxe. Toto číslo navíc poroste s rozšiřováním internetu věcí,“ uvádí Mojtaba Abdi Jalebi, docent energetických materiálů na Institutu pro objevování materiálů University College London.

Současné solární články na bázi křemíku však při zachycování energie z vnitřního osvětlení fungují neefektivně a takto získaná energie je příliš drahá. Proto se docent Jalebi se svým týmem pokusil vytvořit panely, které by něco takového dokázaly mnohem efektivněji.

Ve studii publikované 30. dubna v časopise Advanced Functional Materials vědci použili perovskit (CaTiO3 neboli oxid vápenato-titaničitý) k zachycení umělého světla v solárních článcích. Tento materiál se již používá v jiných solárních článcích a nabízí oproti tradičním solárním panelům na bázi křemíku zřetelné výhody.

Podle studie perovskit zejména absorbuje okolní světlo s nízkou intenzitou, nejen sluneční záření, efektivněji než tradiční metody, což ho činí ideálním pro použití v interiéru.

Efektivní využití vnitřního světla

Díky panelům na bázi perovskitu by v budoucnosti mohla řada osobních a domácích zařízení fungovat bez baterií. Solární články na bázi perovskitu byly šestkrát účinnější než ty na bázi křemíku při zachycování energie z vnitřního osvětlení.

„Z dlouhodobého hlediska představují solární články odvozené z perovskitu udržitelnější a nákladově efektivnější alternativu k bateriím,“ domnívá se Jalebi. A dodává: „Dokáží získat mnohem více energie než komerční články a jsou odolnější než jiné prototypy.

Dláždí cestu pro elektroniku napájenou okolním světlem, které je již v našich životech přítomno.“.

I když jsou jeho aplikace slibné, má přesto perovskit několik nevýhod, pokud jde o jeho stabilitu a životnost, se kterými se vědci musí popasovat předtím, než bude masově využit. V krystalové struktuře perovskitu se totiž často vyskytují nepatrné defekty, označované vědci jako pasti, v nichž mnohdy elektrony uvíznou, čímž brání efektivnějšímu využití energie.

To navíc rovněž přispívá k rychlejší degradaci materiálu v průběhu času v důsledku nelineárního toku náboje skrz materiál. Aby tomu zabránili, využili vědci kombinaci chemikálií ke snížení objemu těchto defektů.

Potřeba zbavit se pastí

Jednou z nich byl chlorid rubia, který podporoval homogennější růst krystalů perovskitu, což snížilo hustotu výskytu pastí. Dvě organické soli amoniaku byly také použity ke stabilizaci dvou typů iontů (jodidu a bromidu) a zabránění jejich oddělování.

Studie uvádí, že to pomohlo vyřešit problém dlouhodobého snižování výkonu solárních článků na bázi perovskitu. „Solární článek s těmito drobnými defekty si lze představit jako dort rozkrojený na kousky.

Kombinací strategií jsme tento dort opět složili dohromady, což umožňuje snadnější průchod náboje,“ řekl hlavní autor studie Siming Huang, doktorand na Ústavu pro objevování materiálů UCL.

Po těchto úpravách byly solární články na bází perovskitu schopny přeměnit 37,6 % vnitřního světla na elektřinu, a to při 1000 luxech, což je ekvivalent „dobře osvětlené kanceláře“. Díky úpravám se rovněž zvýšila životnost těchto solárních panelů, po dobu 100 dnů si udržely 92 % svého výkonu.

Předtím to bylo jen 76 %. Výhodou těchto článků je zejména jejich cena, materiály pro jejich vytvoření jsou totiž na Zemi hojné a vyžadují jen jednoduché zpracování. „Lze je tisknout stejným způsobem jako noviny,“ říká Jalebi.

Zdroj: LiveScience

Foto: UCL, Pixabay
Zdroje informací: LiveScience
Štítky:
Související články
Laser, který by i jen svým odrazem mohl poškodit zrak, a přesto vznikl jako studentský projekt v rámci výuky. Na Fakultě elektrotechnické ČVUT v Praze se v kurzu Jak vyrobit (téměř) cokoli studenti a studentky učí převádět své nápady ve skutečnost – bez ohledu na to, jestli výsledkem bude užitečný produkt, osobní výzva nebo jednoduše […]
Společnosti MAN a Dettendorfer zavádějí v rámci pilotního projektu bezemisní noční logistiku na mezinárodní dopravní tepně vedoucí přes Brennerský průsmyk. Elektrické nákladní vozy mohou být důležitou součástí nákladní dopravy přes Alpy. Po čtyři týdny v červenci a srpnu testují společnosti MAN Truck & Bus a Spedition Dettendorfer v rámci pilotního projektu noční provoz plně elektrických nákladních vozidel na trase mezi bavorským […]
Sklo je hojně využívaný materiál, nejen v oknech domů, ale například i v solárních panelech, sklenících či automobilech. Problém však představují nánosy prachu. Jejich smývání z oken ve velkých výškách je nebezpečné a drahé, v pouštích zase může prach snížit výkon solárních panelů až na polovinu. Naštěstí do hry vstupuje novinka – sklo, které se […]
Technika 10.8.2025
Kdysi se říkalo, že kdo hledá, najde, a kdo hledá na Googlu, najde rychle. Stačilo zadat pár slov, a ihned se objevila lavina modrých odkazů. Jenže leckdy to bylo jako hledat pověstnou jehlu v kupce sena, jen s tím rozdílem, že tou jehlou většinou byl už dávno nepoužívaný blog z roku 2009 nebo diskusní fórum, […]
Temná hmota tvoří podle odhadů více než 80 % hmoty ve vesmíru, badatelům však stále úspěšně uniká. Vědci z izraelského Weizmannova institutu věd nyní představili nový způsob, jak by se dala polapit, přičemž hodlají využít jaderné hodiny založené na izotopu thoria-229. Tento prvek má totiž jedinečnou vlastnost: jeho jádro lze takříkajíc rozkývat laserem, což umožňuje […]
reklama
Nejčtenější články
za poslední
24 hodin    3 dny    týden
reklama
Nenechte si ujít další zajímavé články
reklama
Copyright © RF-Hobby.cz
Provozovatel: RF HOBBY, s. r. o., Bohdalecká 6/1420, 101 00 Praha 10, IČO: 26155672, tel.: 420 281 090 611, e-mail: sekretariat@rf-hobby.cz