This post is also available in:
English (אנגלית)
חיילים מודרניים מסתמכים על מספר הולך וגדל של מכשירים אלקטרוניים, מציוד תקשורת ועד חיישנים ומערכות ניווט. אספקת החשמל לציוד הזה עלולה להפוך לנטל לוגיסטי, במיוחד במהלך משימות ממושכות שבהן קשה להשיג סוללות חלופיות. חלק מהחיילים נושאים עד 9 קילוגרמים של סוללות, שמוסיפים משקל משמעותי לציוד הרב שהם ממילא נדרשים לשאת.
חוקרים מאוניברסיטת פלורידה הבינלאומית (FIU) פיתחו התקן דק במיוחד שעשוי לסייע בצמצום הנטל הזה, באמצעות ייצור חשמל מאור השמש תוך שהוא משמש גם כמקור אור.
הטכנולוגיה, המכונה SOLED, משלבת את הפונקציות של תא סולארי ודיודה פולטת אור (LED) ברכיב אחד.
ההתקן משתמש בפרובסקיט, חומר מוליך למחצה המסוגל להמיר את אור השמש הנקלט לאנרגיה חשמלית. כאשר מפעילים את אותו רכיב בכיוון ההפוך, הוא פולט אור, וכך מבטל את הצורך בהתקנים נפרדים לביצוע שתי הפעולות.
במהלך הניסויים השיג ההתקן יעילות המרת אנרגיה סולארית של עד 22%, נתון המציב את ביצועיו בטווח של טכנולוגיות סולאריות מסחריות.
כאשר פעל כדיודה פולטת אור, הגיע ההתקן ליעילות פליטת אור של כמעט 11%, שיפור לעומת גרסאות קודמות של הטכנולוגיה.
על פי דיווח של TechXplore, שיא פליטת האור נמצא באורך גל של 818 ננומטר, סמוך לגבול שבין האור הנראה לקרינה האינפרה־אדומה. האור הנפלט נראה כזוהר ורדרד חלש, ולא כמקור אור בהיר וקונבנציונלי.
אורך גל זה עשוי להיות שימושי ביישומים הכוללים ציוד לראיית לילה, סריקה ביומטרית והדמיה רפואית, אם כי החוקרים פועלים גם להגברת עוצמת האור הנראה שההתקן מפיק.
עבור יישומים צבאיים, המבנה הדק של הטכנולוגיה מעורר עניין מיוחד. גרסאות עתידיות עשויות להשתלב במדים, בתרמילים או בציוד לביש אחר, ולאפשר לחיילים לייצר חשמל בזמן תנועה או פעילות באזורים מרוחקים.
מערכות כאלה עשויות לצמצם את התלות בסוללות ובגנרטורים המופעלים בדלק, שאספקתם עלולה להיות מורכבת בסביבות מאוימות. ייצור חשמל מאנרגיה סולארית עשוי גם למנוע את הרעש הכרוך בהפעלת גנרטורים קונבנציונליים.
הטכנולוגיה עדיין נמצאת בשלבי פיתוח, כאשר החוקרים עובדים כעת על ייצור לוחות גדולים יותר מבלי לפגוע ביעילותם.
בניסויי מעבדה, התקן בשטח של 1.1 סנטימטרים רבועים שמר על יעילות המרת אנרגיה של יותר מ־20%. הצוות הדגים גם התקנים בשטח של 2.1 סנטימטרים רבועים, אם כי לא פורסמו נתוני ביצועים מפורטים עבורם בקנה מידה גדול יותר.
הגדלת ממדי ההתקן מציבה אתגר, משום שהוא מורכב ממספר שכבות דקות במיוחד, שחייבות לשמור על תכונותיהן החשמליות והאופטיות.
היעד הבא הוא לייצר לוחות גדולים מספיק לשימושים מעשיים.
אם הטכנולוגיה תבשיל לכדי מערכות לבישות, היא עשויה לספק לחיילים דרך נוספת לייצר חשמל ישירות מהציוד שהם נושאים, ובכך לצמצם את מספר הסוללות שעליהם לשאת ולשפר את עצמאותם האנרגטית במהלך משימות ממושכות.
המחקר פורסם כאן.
