Solenergi er vokset vild i popularitet i det sidste årti eller deromkring og steg i udbredelse med ca. 40 procent hvert år. Det tegner sig i øjeblikket for cirka 1 procent af verdens samlede energiudgifter.
Relateret indhold
- Brug af Kirigami, den japanske kunst til papirskæring, til at opbygge bedre solpaneler
Men teknologien er stadig dyr. Selv når solcellepaneler i sig selv er faldet i pris, forbliver installationen af høje priser - op til 80 procent af prisen for at få solcellepaneler kommer fra selve installationen, hvilket indebærer at sikre tunge paneler til ofte skrånende overflader som tag.
Professor Vladimir Bulović og hans MIT-kolleger Joel Jean og Annie Wang var interesseret i at håndtere disse høje installationsomkostninger og andre problemer, da de satte sig for at lave en ultralyd solcelle.
”Hvis man kunne gøre [en solcelle] meget let, kunne man i princippet lave en meget stor solcelle, der kunne rulles på nogens tag eller i et felt, ” siger Bulović. ”Derefter kan installationen være så enkel som at hæfte det urullede panel til taget.”
Bulović og hans team har taget det første skridt mod dette mål. De har oprettet en solcelle, så lys, at den bogstaveligt talt kan sidde ovenpå en sæbebobler uden at sprænge den. Det er kun 2, 3 mikron tykt eller 1/30 til 1/50 tykkelse af et menneskehår. Det er så tyndt, at det i teorien kunne bruges på næsten enhver overflade, selv utroligt sarte - balloner, tøj, papir og menneskelig hud.
Holdet vidste, at nøglen til den ultralette solcelle ville være at udskifte et tungt underlag - materialet, normalt glas, hvorpå solcellelagene er dannet - med et lettere. De skulle også bruge en rumtemperaturproces til at oprette solceller, da den højtemperaturproces, der bruges til at skabe konventionelle solceller, ville smelte eller skade lettere underlag.
Materialet, som teamet til sidst slog sig ned for af hensyn til beviset for konceptet, var parylene, en fleksibel polymer, der ligner, men meget tyndere end Saran-indpakning. De arbejdede ovenpå en glasplade, og de afsatte et meget tyndt lag solcelle-materiale på toppen af parylen i et vakuumkammer og forseglede det derefter med et andet lag med parylen. De skrællede derefter solcelle-sandwich fra glasset.
Den resulterende ultralette solcelle kan generere 6 watt strøm pr. Gram, ca. 400 gange mere end dens konventionelle modstykke. Den nye proces er detaljeret i tidsskriftet Organic Electronics.
Det næste trin vil være at finde ud af, hvordan man fremstiller de ultralette solceller i større mængder. Metoden, der bruges til at deponere solcellematerialet på underlaget, er i øjeblikket temmelig langsom og vil være nødvendigt at fremskynde for effektivt at producere større ultralette solceller. Holdet bliver også nødt til at afprøve forskellige underlag for styrke og holdbarhed.
"Vi bør bevise, at det støt kan fungere i et par år, efter behov til bærbare applikationer, " siger Bulović.
De ultralette solceller kan være nyttige i områder, hvor vægten er yderst vigtig, f.eks. På rumfærger. De kunne bruges til at drive almindelige husholdningsapparater - elektronisk berøringspapir, touchpads, sensorer - uden at tilføje vægt og bulk. De kunne også potentielt kombineres med en anden af Bulovićs innovationer - gennemsigtige solceller - for at skabe en næsten usynlig strømkilde på næsten enhver overflade.
”Vores mål er at reimaginere, hvad en solcelle er, og genindse, hvad solteknologi kan bruges som, ” siger Bulović.
Ingeniøren vurderer, at det vil tage omkring et årti, før hans teams teknologi bliver mainstream.
”For at gå fra denne struktur til en større, kan vi helt sikkert forestille os, hvad det vil tage for at komme dertil, ” siger han. ”Der er ikke et markant antal ukendte. De opgaver, der ligger foran os, skal være overkommelige. ”
