Španielski vedci z Inštitútu materiálových vied a technológií (ICMS) v Seville vyvinuté Nezvyčajný hybridný solárny článok na báze perovskitu, schopný súčasne premieňať slnečné žiarenie aj energiu padajúcich dažďových kvapiek na elektrinu. Technológia kombinuje klasický fotovoltaický efekt pre slnečné svetlo s triboelektrickým efektom pre dažďové kvapky. V podstate ide o riešenie pre každé počasie.
Základná myšlienka je jednoduchá: vytvoriť multifunkčné zariadenie, ktoré funguje najefektívnejšie v premenlivých poveternostných podmienkach, najmä v oblastiach s častými zrážkami. Konštrukcia článku využíva na generovanie slnečnej energie perovskitovú vrstvu, ktorá je pokrytá tenkou vrstvou fluórovaného polyméru CFₓ, ktorý má niekoľko dôležitých vlastností: vysokú transparentnosť (viac ako 90 %), hydrofóbnosť a schopnosť generovať triboelektrickú energiu.
Táto ochranná vrstva, nanesená pri izbovej teplote vo vákuu pomocou plazmového striekania, chráni citlivý perovskit pred vlhkosťou a zároveň umožňuje získavanie energie z dopadov dažďových kvapiek. Keď dažďová kvapka narazí na povrch a oddelí sa, dôjde ku kontaktu a oddeleniu náboja medzi materiálmi, čím sa generuje elektrický impulz.
Experimentálne prototypy preukázali fotovoltaickú účinnosť 17,9 %. Triboelektrická zložka zariadenia preukázala pôsobivý výkon: napätie naprázdno až 110 V na kvapku a maximálnu hustotu výkonu približne 4 mW/m². V hybridnom režime sa pri polovičnom ožiarení slnka (500 W/m²) dosiahla hustota skratového prúdu 11,6 mA/m² a špičkové napätie z kvapiek bolo až 12 V. Výskumníci tiež vytvorili demonštrátor, v ktorom hybridný článok nabíjal superkondenzátor a napájal LED pásik cez menič.
Vývoj, ktorý realizujú projekty 3DScavengers a Drop Ener s podporou Európskej rady pre výskum a Fondu novej generácie, otvára dvere k všestrannejším solárnym panelom. Zatiaľ čo slnečné svetlo stále predstavuje primárny zdroj energie, dodatočná energia z dažďa urýchľuje nabíjanie batérií v oblačnom počasí. Rozšírenie technológie nad rámec laboratórnych prototypov však zostáva náročné a vyžaduje si ďalší výskum.
Zdroj:
Zdroj: 3dnews.ru
