Τα οργανικά πολυμερή δείχνουν ηλιόλουστο δυναμικό
Τα οργανικά πολυμερή, μια κατηγορία υλικών που κατασκευάζονται από μόρια με βάση τον άνθρακα, έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό σε διάφορες εφαρμογές, όπως πλαστικά, ίνες και επικαλύψεις. Ωστόσο, οι δυνατότητές τους για χρήση σε εφαρμογές ηλιακής ενέργειας μόλις πρόσφατα άρχισαν να διερευνηθούν.
Τα οργανικά πολυμερή έχουν αρκετά πλεονεκτήματα έναντι παραδοσιακών ανόργανων υλικών για ηλιακά κύτταρα. Είναι ελαφριά, ευέλικτα και μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία σε λεπτές μεμβράνες, καθιστώντας τα ιδανικά για χρήση σε ελαφρές, φορητές συσκευές. Είναι επίσης σχετικά φθηνά για την παραγωγή και οι ιδιότητές τους μπορούν εύκολα να συντονιστούν με την αλλαγή της χημικής δομής του πολυμερούς.
Μία από τις πιο ελπιδοφόρες εφαρμογές για οργανικά πολυμερή στην ηλιακή ενέργεια είναι τα φωτοβολταϊκά (PV) κύτταρα. Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα μετατρέπουν το φως του ήλιου σε ηλεκτρική ενέργεια και τα οργανικά πολυμερή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία τόσο στρώσεων απορρόφησης φωτός όσο και στρώματα μεταφοράς φορτίου σε αυτά τα κύτταρα.
Τα οργανικά πολυμερή έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ηλιακών θερμικών συλλεκτών, οι οποίοι μετατρέπουν το φως του ήλιου σε θερμότητα. Αυτοί οι συλλέκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη θέρμανση του νερού ή του αέρα ή για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται παραγωγή ηλιακής θερμικής ενέργειας.
Η έρευνα για τα οργανικά πολυμερή ηλιακά κύτταρα εξακολουθεί να βρίσκεται στα αρχικά της στάδια, αλλά τα αποτελέσματα μέχρι στιγμής ήταν πολύ ελπιδοφόρα. Τα οργανικά πολυμερή ηλιακά κύτταρα έχουν επιτύχει αποτελεσματικότητα άνω του 10%και υπάρχει πιθανότητα ακόμη υψηλότερης απόδοσης στο μέλλον.
Εάν τα οργανικά πολυμερή ηλιακά κύτταρα μπορούν να εμπορεύονται με επιτυχία, θα μπορούσαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη βιομηχανία ηλιακής ενέργειας. Θα μπορούσαν να κάνουν την ηλιακή ενέργεια πιο προσιτή και προσβάσιμη και να βοηθήσει στη μείωση της εξάρτησής μας από τα ορυκτά καύσιμα.
Ακολουθούν ορισμένα συγκεκριμένα παραδείγματα για το πώς χρησιμοποιούνται τα οργανικά πολυμερή σε εφαρμογές ηλιακής ενέργειας:
* Στρώματα απορρόφησης φωτός: Τα οργανικά πολυμερή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία στρώσεων απορρόφησης φωτός σε φωτοβολταϊκά κύτταρα. Αυτά τα στρώματα είναι υπεύθυνα για τη μετατροπή του ηλιακού φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια.
* Στρώματα μεταφοράς φορτίου: Τα οργανικά πολυμερή μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία στρώσεων μεταφοράς φορτίου σε φωτοβολταϊκά κύτταρα. Αυτά τα στρώματα είναι υπεύθυνα για τη μεταφορά του ηλεκτρικού φορτίου που παράγεται από το στρώμα απορρόφησης φωτός στις ηλεκτρικές επαφές του κυττάρου.
* ηλιακοί θερμικοί συλλέκτες: Τα οργανικά πολυμερή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία ηλιακών θερμικών συλλεκτών. Αυτοί οι συλλέκτες μετατρέπουν το φως του ήλιου σε θερμότητα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θερμάστρα ή τον αέρα ή για να παράγει ηλεκτρική ενέργεια μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται ηλιακή θερμική παραγωγή ενέργειας.
Η έρευνα για τα οργανικά πολυμερή ηλιακά κύτταρα εξακολουθεί να βρίσκεται στα αρχικά της στάδια, αλλά τα αποτελέσματα μέχρι στιγμής ήταν πολύ ελπιδοφόρα. Τα οργανικά πολυμερή ηλιακά κύτταρα έχουν επιτύχει αποτελεσματικότητα άνω του 10%και υπάρχει πιθανότητα ακόμη υψηλότερης απόδοσης στο μέλλον.
Εάν τα οργανικά πολυμερή ηλιακά κύτταρα μπορούν να εμπορεύονται με επιτυχία, θα μπορούσαν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στη βιομηχανία ηλιακής ενέργειας. Θα μπορούσαν να κάνουν την ηλιακή ενέργεια πιο προσιτή και προσβάσιμη και να βοηθήσει στη μείωση της εξάρτησής μας από τα ορυκτά καύσιμα.
