Španělští vědci z Ústavu materiálových věd a technologií (ICMS) v Seville se vyvinuly Neobvyklý hybridní solární článek na bázi perovskitu, schopný současně přeměňovat sluneční záření i energii padajících dešťových kapek na elektřinu. Technologie kombinuje klasický fotovoltaický efekt pro sluneční světlo s triboelektrickým efektem pro dešťové kapky. V podstatě se jedná o řešení pro každé počasí.
Základní myšlenka je přímočará: vytvořit multifunkční zařízení, které funguje nejefektivněji v proměnlivých povětrnostních podmínkách, zejména v oblastech s častými srážkami. Konstrukce článku využívá perovskitovou vrstvu k generování solární energie, která je pokryta tenkou vrstvou fluorovaného polymeru CFₓ, jenž má několik důležitých vlastností: vysokou průhlednost (přes 90 %), hydrofobnost a schopnost generovat triboelektrickou energii.
Tato ochranná vrstva, nanesená při pokojové teplotě ve vakuu pomocí plazmového stříkání, chrání citlivý perovskit před vlhkostí a zároveň umožňuje získávání energie z dopadů dešťových kapek. Když dešťová kapka dopadne na povrch a oddělí se, dojde ke kontaktu a oddělení náboje mezi materiály, což generuje elektrický impuls.
Experimentální prototypy prokázaly fotovoltaickou účinnost 17,9 %. Triboelektrická složka zařízení prokázala působivý výkon: napětí naprázdno až 110 V na kapku a maximální hustotu výkonu přibližně 4 mW/m². V hybridním režimu, při polovičním ozáření slunce (500 W/m²), bylo dosaženo hustoty zkratového proudu 11,6 mA/m² a špičkové napětí z kapek bylo až 12 V. Vědci také vytvořili demonstrátor, ve kterém hybridní článek nabíjel superkondenzátor a napájel LED pásek přes měnič.
Vývoj, který provádějí projekty 3DScavengers a Drop Ener s podporou Evropské výzkumné rady a Fondu nové generace (Next Generation Fund), otevírá dveře k všestrannějším solárním panelům. Sluneční světlo sice stále představuje primární zdroj energie, ale dodatečná energie z deště urychluje nabíjení baterií za oblačného počasí. Rozšíření technologie nad rámec laboratorních prototypů však zůstává náročné a vyžaduje další výzkum.
Zdroj:
Zdroj: 3dnews.ru
