Milions de milions de dispositius connectats a Internet monitoren i transmeten dades a telèfons intel·ligents i servidors extrems. A mesura que aquests aparells proliferen, també ho fa la seva demanda elèctrica.
 |
| Font: Thomas Brown |
El material dominant utilitzat a les actuals cel·les solars, és el silici cristal·lí, el qual no te un bon rendiment amb la llum de les làmpades. Però les cèl·lules solars perovskites conjuntament amb els materials sensibles al colorant, poden ser molt més eficients a l’hora de convertir la il·luminació artificial en energia elèctrica.
Un grup d’investigadors d’Itàlia, Alemanya i Colòmbia desenvolupa cel·les solars flexibles de perovskites específicament per a dispositius d’interior. En les recents proves, la seva cel·la solar de pel·lícula fina proporcionava eficiències de conversió d'energia de més del 20 % il·luminades amb 200 lux, la quantitat típica d'il·luminació a les llars.
Els resultats, publicats a finals d'abril, han obtingut les eficiències més elevades per a qualsevol tecnologia de cel·les solars flexibles d'interiors. La tecnologia de silici amorf, que s'utilitza en productes comercials com les calculadores, només té un 9% d'eficiència.
Hi ha una revolució que passa amb la Internet de les coses ja que seria possible integrar les cel·les ultralleugers en termòstats sense fils, alarmes d’incendi, càmeres de seguretat i altres sensors de baix consum. Quan les cel·les solars es combinen amb una bateria, això disminuiria o eliminaria l’ús de bateries substituïbles.
Les perovskites, són una àrea d’investigació fotovoltaica que està en ràpid creixement, són un híbrid de compostos orgànics, metalls i haluros, amb estructures de cristall d’òxid mineral de titani de calci. Les empreses i universitats estan competint per convertir els materials de baix cost i de producció fàcils en cel·les solars estables, amb l’esperança de fer que l’energia renovable sigui més assequible i abundant a tot el món.
En els darrers anys, l'equip de Brown de Roma ha flexibilitzat les cel·les solars de perovskites mitjançant procediments a baixa temperatura. En el 2018, van començar a aplicar a les cel·les solars en un tros de vidre flexible de 100 micròmetres de gruix recobert amb indium tin oxide (ITO), proporcionat per l’ Institut Fraunhofer d’Electrònica Orgànica, Electrons Beam i Plasma . (La OIT és una fina capa transparent que és conductora elèctricament.) El grup italià va exposar les cèl·lules solars a diferents intensitats de llum interior.
Es va trobar que, en proves de vida útil, les cel·les solars no encapsulades van conservar el 80 per cent de la seva eficiència de conversió de potència inicial durant més de 100 dies. No obstant això, el rendiment va disminuir ràpidament després d'aquest període. Per integrar-se en dispositius IoT, les cel·les fotovoltaiques interiors haurien de durar, almenys cinc o deu anys, que és el temps que la gent sol actualitzar els dispositius electrònics.
Les cel·les solars de Perovskita. es poden degradar quan s’exposen a la humitat, extremes temperatures, llum ultraviolada, oxigen i altres elements. Aquests reptes s’amplifiquen quan s’utilitza la tecnologia a l’exterior.
 |
| Font: Marina Freitag |
Un equip de recerca europeu liderat per Marina Freitag està desenvolupant cel·les solars sensibles a la tintura (també conegudes com a cel·les Grätzel) basades en un complex electròlit de coure. Recentment, el grup va provar les seves cel·les sobre un quadrat prim de vidre conductor. Van trobar que les cel·les solars convertien el 34 % de la llum ambiental en electricitat sota intensitats de 1.000 lux i el 31,4 % a 200 lux d’una làmpada fluorescent .
Aquesta última tecnologia pot tenir l'avantatge en els espais interiors, on les cel·les poden mantenir altes tensions i una alta sensibilitat a la llum en els ambients de poca llum de les llars, oficines, fàbriques i espais comercials. Es poden barrejar i combinar els colorants per adaptar-se a l'espectre de la llum interior
L’equip de Freitag també va col·laborar amb la Universitat Tècnica de Munic per ajudar a desenvolupar dispositius intel·lectuals intel·ligents autònoms capaços de recollir, transmetre i processar dades quan hi hagi més llum disponible. Els aparells passen a un mode de extrabaix consum quan la seva càrrega de treball baixa, com per exemple durant les nits i caps de setmana en un edifici d’oficines, evitant així la necessitat de bateries i minimitzant les pèrdues d’energia.
Font: Universitat de Roma Tor Vergata
Cap comentari:
Publica un comentari a l'entrada