Лучшие умы человечества находятся в постоянном поиске самых высокоэффективных и доступных альтернативных источников энергии. В ближайшем будущем обеспечить питание планшету будет так же легко, как и обвернуть его упаковочной пленкой. По крайне мере, на это надеется Илан Крамер, доктор философии, а также научный сотрудник факультета электроники и вычислительной техники имени Эдварда С. Рождерса Торонтского университета.
Как сообщает сайт Daily News Now, группе исследователей под руководством Илана Крамера удалось разработать новую технологию напыления солнечных элементов, что может значительно расширить спектр применения данных источников электроэнергии. Мало того, что разработка канадских ученых обеспечивает возможность нанесения солнечных элементов на криволинейные поверхности, так и материал, применяемый для их изготовления, должен оказаться не только более простым и дешевым в производстве, но и более технологичным. Как сообщается, основой солнечным элементам нового поколения служат микроскопические светочувствительные материалы, известные как коллоидные квантовые точки (CQDs).
«Я мечтаю о том, что в один прекрасный день на пороге вашего дома будут стоять два специалиста с рюкзаками героев фильма «Охотники за привидениями», которые пришли распылять солнечные батареи на крыше вашего дома», — говорит Илан Крамер.
Нанесенные на гибкую пленку чувствительные к солнечному излучению CQDs можно использовать для покрытия разных предметов и объектов с самыми необычными формами, начиная от уличной мебели и заканчивая крыльями летательных аппаратов. Как считается, поверхность с солнечными элементами Крамера, которая по размерам сопоставима с крышей легкового автомобиля, способна производить достаточно энергии для обычных трех ламп накаливания мощностью 100 Вт каждая или 24 компактных флуоресцентных ламп.
Илан Крамер назвал свою систему sprayLD, производное от ALD (Атомно-слоевое осаждение) – технология осаждения материалов на подложке толщиной в один атом.
До недавнего времени возможность наносить CQDs на поверхности существовала только при условии серийного производства, неэффективного, медленного и затратного конвейерного подхода химической обработки. Система SprayLD в свою очередь предполагает создание солнечных батарей на различных поверхностях методом напыления, подобно тому как печатают газеты, накладывая чернила на рулон бумаги. По сути, CQDs можно напылять при помощи оборудования, напоминающего струйный принтер, что существенно сокращает затраты на освоение технологии и делает ее совместимой с существующими производственными процессами.
В статьях, опубликованных по результатам исследования в научных журналах Advanced Materials и Applied Physics Letters Илан Крамер детально описывает возможности sprayLD. По его словам, элементы из CQDs можно разметить на изогнутой поверхности не без значительной потери в энергоэффективности.
Илан Крамер создал собственное устройство sprayLD, используя достаточно доступные по цене компоненты – он взял распылительную форсунку, широко применяемую на сталелитейных заводах для охлаждения стали с помощью распыленной воды, и несколько стандартных аэрографов.
В третьей научной статье в журнале ACS Nano господин Крамер со своими коллегами использовали суперкомпьютер IBM BlueGeneQ для получения более наглядной информации о преимуществах собственной технологии. Это исследование получило поддержку научно-исследовательского центра IBM Canada Research and Development Centre и Научно-технологического университета имени короля Абдаллы.
Источник: Daily News Now