Španjolski znanstvenici s Instituta za znanost i tehnologiju materijala (ICMS) u Sevilli razvijena Neobična hibridna solarna ćelija na bazi perovskita, sposobna istovremeno pretvarati sunčevo zračenje i energiju padajućih kapi kiše u električnu energiju. Tehnologija kombinira klasični fotonaponski efekt za sunčevu svjetlost s triboelektričnim efektom za kapi kiše. U osnovi, to je rješenje za sve vremenske uvjete.
Osnovna ideja je jednostavna: stvaranje višenamjenskog uređaja koji najučinkovitije radi u promjenjivim vremenskim uvjetima, posebno u regijama s čestim oborinama. Dizajn ćelije koristi perovskitni sloj za generiranje solarne energije, prekriven tankim slojem fluoriranog polimera CFₓ, koji posjeduje nekoliko važnih svojstava: visoku transparentnost (preko 90%), hidrofobnost i sposobnost generiranja triboelektrične energije.
Ovaj zaštitni sloj, nanesen na sobnoj temperaturi u vakuumu plazma raspršivanjem, štiti osjetljivi perovskit od vlage, a istovremeno omogućuje prikupljanje energije od udara kišnih kapi. Kada kišna kap udari u površinu i odvoji se, dolazi do kontakta i razdvajanja naboja između materijala, generirajući električni impuls.
Eksperimentalni prototipovi pokazali su fotonaponsku učinkovitost od 17,9%. Triboelektrična komponenta uređaja pokazala je impresivne performanse: napon otvorenog kruga do 110 V po kapljici i maksimalnu gustoću snage od približno 4 mW/m². U hibridnom načinu rada, pri polovici zračenja sunca (500 W/m²), postignuta je gustoća struje kratkog spoja od 11,6 mA/m², a vršni napon kapljica bio je do 12 V. Istraživači su također stvorili demonstrator u kojem je hibridna ćelija punila superkondenzator i napajala LED traku putem pretvarača.
Razvoj, koji provode projekti 3DScavengers i Drop Ener uz podršku Europskog istraživačkog vijeća i Fonda za sljedeću generaciju, otvara vrata svestranijim solarnim panelima. Dok sunčeva svjetlost i dalje predstavlja primarni izvor energije, dodatna energija iz kiše ubrzava punjenje baterija po oblačnom vremenu. Međutim, skaliranje tehnologije izvan laboratorijskih prototipova ostaje izazovno i zahtijeva daljnja istraživanja.
Izvor:
Izvor: 3dnews.ru
