09.08.2017
Органические солнечные элементы - гибкие, прозрачные и легкие, их можно производить практически в любой форме, и в любом цвете. Таким образом, они вполне подходят для тех решений, которые невозможно было реализовать ранее, с помощью обычных кремниевых солнечных элементов.
В журнале Energy Technology исследователи из KIT представили инновационные солнцезащитные очки с цветными, полупрозрачными солнечными элементами, нанесенными на линзы. Последние снабжены микропроцессором и двумя дисплеями.
Новая разработка открывает широкие возможности для других инновационных решений, таких, как интеграция органических солнечных элементов в окна или верхнее остекление.
«Мы приносим солнечную энергию в места, где не работают другие солнечные технологии», - говорит доктор Александр Колманн, руководитель группы органических фотоэлектриков в Институте легких технологий KIT (LTI).
«Умные» солнечные очки, разработанные в качестве примера ученым и его командой в KIT, рассчитаны на самонаводку, для измерения и отображения интенсивности солнечного освещения и температуры окружающей среды. Объективы солнечных элементов имеют толщину около 1,6 мм, весят они шесть граммов, столько же, сколько линзы обычных солнцезащитных очков.
Микропроцессор и два небольших дисплея показывают интенсивность освещения и температуру окружающей среды, в виде гистограмм. Такие солнечные очки также работают в помещениях с обычным освещением (офисах или жилых домах). Даже в этих условиях каждая из «умных» линз генерирует по 200 милливатт электроэнергии. Этого достаточно для работы таких устройств, как слуховой аппарат или ступенчатый счетчик.
«Солнечные очки, которые мы разработали, являются примером того, как органические солнечные элементы могут использоваться в приложениях, которые не были бы возможны при использовании обычных фотоэлектрических элементов», - отмечает студент PhD Доминик Ландерер, принимающий активное участие в разработке солнечных очков в Исследовательском центре материалов.
В глазах инженера солнечные модули, основанные на углеводородах, являются уникальными, из-за их механической гибкости и способности адаптировать свой цвет, степень прозрачности, форму и размер к планируемому применению.
По словам Александра Колманна, другой сферой их применения является интеграция солнечных элементов в здания. Из-за того, что стеклянные фасады высотных зданий обычно должны быть затенены, именно они являются очевидным вариантом использования органических солнечных модулей для преобразования поглощенного света в электрическую энергию.
Будущее видение инженера, который работает над основным пониманием органических солнечных элементов и полупроводниковых компонентов в Исследовательском центре материалов, состоит в том, чтобы покрывать максимально большие поверхности органическими солнечными батареями с использованием технологии «катушка к катушке».
Исследователи KIT представили свою разработку под названием «Солнечные очки: пример использования полупрозрачных органических солнечных элементов для автономных, интеллектуально-износоустойчивых устройств» в журнале Energy Technology.
Их исследования были профинансированы BMBF (Федеральным министерством образования и исследований) в рамках проекта POPUP, который направлен на разработку новых материалов и конструкций устройств, подходящих для процессов массового производства и приложений в области органических фотогальванических элементов.