|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 03/2003
Od przyszłego roku – seryjnie? Budynki ubrane w... solary
|
|
|
Ostatnie lata przyniosły wiele ciekawych rozwiązań dotyczących prądu elektrycznego, wytwarzanego z promieniowania słonecznego. Wiadomo, że prąd powstaje wówczas w wyniku zastosowania specjalnych, wizualnie podobnych do kolektorów słonecznych – ogniw fotowoltaicznych, działających na zasadzie zamiany energii promieniowania bezpośrednio na różnicę potencjałów – czyli prąd elektryczny. Obecnie pojawiają się kolejne rozwiązania, które mogą unowocześnić i upowszechnić stosowanie ogniw fotowoltaicznych.
|
Budynki przyszłości mogą być bowiem „ubrane” w elastyczny, wytwarzający prąd materiał, mający charakterystyczny kolor określany terminem „denim” – czyli klasyczny jeans. Kanadyjska firma Spheral Solar, pracująca nad tym, działającym na zasadzie ogniwa słonecznego materiałem twierdzi, iż może on być nakładany na budynek dowolnego kształtu, niejako go oplatając. Zwiększy to możliwość stosowania takich rozwiązań tam, gdzie nie dotrą klasyczne solary.
W przeciwieństwie do tradycyjnych ogniw słonecznych, nowy i tani materiał nie zawiera sztywnej bazy krzemowej. Zamiast tego, zbudowany jest z tysięcy niedrogich krzemowych kulek wciśniętych pomiędzy dwie cienkie warstwy folii aluminiowej i otoczonych z obu stron przez plastik. Każda kulka funkcjonuje jako maleńkie ogniwo słoneczne – pochłania promieniowanie słoneczne i zamienia je na prąd. Warstwy aluminium wzmacniają materiał i działają jako elektryczne styki. W procesie wytwarzania materiału wykorzystuje się resztki krzemu pozostałe z produkcji chipów. Resztki te są stapiane, a później formowane w kulki wielkości jednego milimetra. Następnie do rdzeni krzemowych kulek dodawane są atomy boru, co przemienia te kulki w dodatni półprzewodnik. Następny krok to dyfuzja atomów fosforu do zewnętrznej warstwy kulek, która to warstwa zamienia się w biegun ujemny.
Wolne elektrony znajdujące się w warstwie ujemnej przepływają do warstwy dodatniej, co powoduje powstanie pola elektrycznego na styku obu warstw (biegunów). W chwili gdy na ogniwo pada światło słoneczne, następuje uwolnienie elektronów, przy czym jednocześnie powstają dziury. Ładunki elektryczne przepływają następnie przez zewnętrzny obwód i przez aluminiowe styki, powodując powstanie prądu. Nierówna giętka powierzchnia ogniwa słonecznego firmy Spheral Solar tworzy ogromny obszar absorbcji promieniowania słonecznego, zapewniając jednocześnie wysoki 11-procentowy poziom efektywności. Jest to wielkość porównywalna z konwencjonalnymi ogniwami fotowoltaicznymi i jednocześnie dużo wyższa niż w przypadku innych elastycznych konstrukcji, bazujących na przewodzących polimerach.
Elastyczne panele słoneczne dają się doskonale dopasowywać do nieregularnych kształtów nowoczesnych budynków i ich dachów. Są znacznie lżejsze od tradycyjnych paneli, przez co nie potrzebują też specjalnego wzmacniania konstrukcji budynków. Powinny spodobać się również architektom. Nie dość, że mają bardzo ciekawy kolor to jeszcze – w odróżnieniu od konwencjonalnych modeli – pozostawiają im dużą swobodę w projektowaniu.
Wynalazcy mają nadzieję, że ich energotwórczy materiał zachęci architektów do projektowania budynków o nieregularnych kształtach (pofalowane dachy i ściany itp.) i umieszczania na nich ich wynalazku. Sądzą, że już wkrótce także przedmioty codziennego użytku, takie jak walkmany czy telefony komórkowe będą zasilane przy pomocy elastycznych solarów.
Jak już powiedziano na pomysł elastycznych solarów wpadła kanadyjska firma Spheral Solar z Cambridge w Ontario, uzyskując w 1997 roku odpowiednie patenty. Według rzecznika firmy - Milfreda Hammerbachera, rok 2004 będzie pierwszym rokiem wytwarzania nowego produktu.
Na podstawie „Denim solar panels to clothe future buildings”, Newscientist.com przygotował Piotr Ginalski
|
|
|
|
