תאים סולאריים גמישים – העתיד של אנרגיה ירוקה?

This post is also available in: English (אנגלית)

שימוש בתאים סולאריים כמקור אנרגיה הינו חלק בלתי נפרד מבניית מכשירים חשמליים, אבל תאים סולאריים יעילים לרוב אינם גמישים, מה שמגביל את היכולת ליישם אותם במכשירים לבישים.

על מנת לבנות תאים סולאריים "נמתחים" שיכולים לתפקד תחת לחץ, השכבה הפוטו-אקטיבית שלהם (השכבה שממירה אור לחשמל) צריכה להראות ביצועים חשמליים גבוהים תוך שמירה על גמישות מכנית. עם זאת, השגת השילוב בין שתי היכולות הללו היא מאתגרת, מה שמקשה מאוד על הפיתוח של תאים סולאריים גמישים.

צוות מחקר מהמחלקה להנדסה כימית וביו-מולקולרית (CBE) בראשות פרופ' בומג'ון קים הודיע בדצמבר כי הוא מפתחים חומר פולימרי מוליך חדש אשר משיג ביצועים חשמליים גבוהים וגם אלסטיות גבוהה, ולמעשה מאפשר את ייצור התא הסולארי האורגני הגמיש בעל הביצועים הגבוהים ביותר בעולם.

על פי Techxplore, תאים סולאריים אורגניים הם מכשירים אשר השכבה הפוטואקטיבית שלהם מורכבת מחומרים אורגניים. תאים אלה קלים וגמישים יותר מאשר תאים סולאריים סטנדרטיים שאינם מבוססי חומרים אורגניים, מה שהופך אותם ליישימים ביותר למכשירים חשמליים לבישים.

הצוות שילב בין פולימר בעל מוליכות חשמלית לפולימר בעל תכונות חשמליות מצוינות באמצעות קשרים כימיים וכך פיתח פולימר מוליך חדש לו יש גם מוליכות חשמלית מצוינת וגם גמישות מכנית. פולימר חדש זה הוא בעל הרמה הגבוהה ביותר של יעילות המרה פוטו-וולטאית שדווחה אי פעם, בעודו גמיש פי 10 מאשר מכשירים קיימים.

הצוות הצליח לבנות את התא הסולארי בעל הביצועים הגבוהים ביותר בעולם, שניתן למתוח אותו עד 40% בזמן התפקוד שלו, ואף הראה את ישימותו במכשירים לבישים. פרופ' קים, שהוביל את המחקר, אמר כי מעבר לפיתוח התאים עצמם, ההישג העיקרי הוא פיתוח הפולימר החדש שיכול להיות ישים כחומר בסיס למכשירים אלקטרוניים שונים שצריכים להיות גמישים.