 Сонячні батареї хоч і екологічно чисті, але при цьому - дуже дорогі. Вчені знайшли їм альтернативу - полімерні сонячні батареї. Про те, що це таке, розказано в статті.
Людина, яка хоча б трохи цікавиться сонячною енергетикою, прекрасно уявляє собі, що таке сонячна батарея - це сукупність великої кількості фотоелементів, укріплених на якій-небудь поверхні.
Фотоелемент являє собою напівпровідниковий пристрій, що перетворює енергію Сонця в електричний струм. Фотоелементи «традиційних» сонячних батарей виготовляють з кремнію. Процес виробництва таких батарей складний і досить дорогий. Незважаючи на те, кремній - це дуже поширений елемент і що в земній корі міститься близько 20% кремнію, процес перетворення вихідного піску в високочистий кремній дуже складний і доріг.
Крім того, іноді виникають проблеми з утилізацією відпрацьованих фотоелементів, оскільки в цих фотоелементах крім кремнію міститься ще і кадмій. І нарешті, кремнієві фотоелементи по мірі роботи сильно нагріваються. Після чого їх продуктивність починає знижуватися. Тому кремнієвим батареям крім фотоелементів потрібні ще і дорогі системи охолодження. Все це змусило вчених шукати більш ефективні способи перетворення сонячної енергії.
 Альтернативою кремнієвим сонячним батареям можуть стати полімерні сонячні батареї. Це нова технологія, над розвитком якої працюють десятки науково-дослідних інститутів і фірм по всьому світу.
Полімерний фотоелемент - це плівка, яка складається з активного шару (полімеру), електродів з алюмінію, гнучкої органічної основи і захисного шару. Для створення рулонних полімерних сонячних батарей окремі плівкові фотоелементи об'єднують між собою.
Переваги полімерних сонячних батарей в порівнянні з звичайними кристалічними: компактність, легкість, гнучкість. Такі батареї недорогі у виробництві (для їх виготовлення не використовується дорогий кремній) і екологічні, так як вони впливають на навколишнє середовище менш значний вплив.
Недолік поки один - ефективність перетворення сонячної енергії полімерних сонячних батарей поки що дуже низький. Цей недолік і обмежував створення таких батарей на рівні зразків-прототипів.
 В даний час, найбільший коефіцієнт корисної дії полімерних сонячних батарей вдалося домогтися Алану Хигеру з центру полімерів і органічних твердих частинок університету Каліфорнії в Санта-Барбарі (сім років тому він отримав Нобелівську премію з хімії за відкриття і розвиток провідних полімерів) і Кванхе з корейського інституту науки і технології в Гванджу.
Їх сонячна батарея має ККД до 6,5% при освітленості в 0,2 вата на квадратний сантиметр. Це найвищий рівень, досягнутих для сонячних батарей з органічних матеріалів. І хоча кращі кремнієві сонячні батареї мають ККД 40%, проте до полімерних батарей в усьому світі виявляють дуже сильний інтерес. Правда технологія виробництва таких батарей знаходиться поки ще на ранній стадії свого розвитку.
Перші полімерні батареї в промислових масштабах почали випускати в Данії.
Зовсім недавно датська компанія «Mekoprint A/S» запустила першу лінію, на якій будуть проводиться полімерні сонячні батареї. Компанія близько 10 років займалася проектно-конструкторськими роботами і ось тепер готова до масового випуску таких батарей.
Виробництво полягає в багатошаровій друку сонячного фотоелемента на гнучку плівку, яку потім можна скручувати, розрізати і робити з плівки сонячні батареї абсолютно будь-яких розмірів.
 За заявами фахівців компанії, основний плюс полімерних батарей - їх дешевизна. Їх виробництво обійдеться компанії як мінімум в 2 рази дешевше, ніж виробництво звичайних кремнієвих батарей. Це обставина, у свою чергу, позначиться на ринковій вартості полімерних батарей і в результаті вони стануть набагато доступнішими.
Другим плюсом полімерних батарей є їх надзвичайна гнучкість. Таку батарею - можна різати ножем, можна згортати в трубку, можна наклеїти на будь-яку поверхню абсолютно довільної форми.
При бажанні таку батарею можна наклеїти навіть на одяг (що і було одного разу зроблено данськими фахівцями). Полімерна батарея була наклеєна на звичайну шапку. І в сонячну погоду потужності батареї цілком вистачало на те, щоб від неї працював невеликий переносний радіоприймач.
І нарешті, не можна не згадати і про чистоту процесу виробництва таких батарей. Виявляється. їх виробництво не шкідливіше, ніж виробництво звичайного пластикового посуду і щодо шкідливих викидів в атмосферу, що відбуваються при виробництві звичайних батарей з кремнію скоро можна забути.
Цілком можливо, що через якийсь час ми забудемо про газі та вугіллі, так як при подальшому розвитку цієї технології цілком можливо що вироблювана електроенергія з використанням полімерних сонячних батарей виявиться дешевше процесу отримання електроенергії шляхом спалювання традиційних енергоносіїв.
|