Ang karera upang makagawa ng mga tunay na self-powered na mga aparato ay mabilis na bumilis sa mga nakaraang taon, na may magaang at naibabagay na mga solar cells na lumalabas bilang isang batong-batong teknolohiya. ang mga photovoltaic na ito ay hindi na limitado sa mga mahigpit na panel na salamin; ang mga ito ngayon ay maaaring mabaluktot, magulong, at mabanat pa nga, na nagbubukas ng mga bagong posibilidad para sa pag-aani ng enerhiya nang direkta sa pananamit, mga patseng medikal, at pang-araw-araw na mga ekwaridorso na pangako upang makagawa ng mas autonomous, hindi mababago, at ma-kagamit na may-kaibigan na walang pagsasakripisyo o disenyo.

Ano ba ang Madaling Ibagay na mga Selula ng Araw?

Ang mga nag-aangkop na solar cell ay mga manipis na photovoltaic device na maaaring sumunod sa mga kurba o iregular na ibabaw nang hindi nasisira. di tulad ng mga tradisyonal na crystalline silicon panel, na mga brittle at mabigat, naibabagay na selula ay itinayo sa mga substates tulad ng plastic, metal foil, o tela. Ang mekanikal na pagsunod na ito ay nagpapahintulot sa mga ito na maipasok sa mga tela, na nakakabit sa mga backpack, o kahit na naka-crecord sa balat ng isang tao. Ang susing nagbibigay ng kakayahan ay ang paggamit ng mga organikong mga kristal na perovski, o iba pang mga materyal na mahusay na maaaring sumipsip ng liwanag habang naka-loob.

Ang mga selulang ito ay karaniwang sumusukat lamang ng ilang mikrometro sa kapal, ginagawa itong order na magnitude light kaysa sa mga karaniwang panel. halimbawa, ang isang nababaluktot na selulang perovskite ay maaaring tumimbang ng wala pang 10 gramo kada metro kuwadrado, kung ihahambing sa mga 15–20 kg kada metro kuwadrado para sa isang pamantayang glass module. Ang pagbabawas na ito ng timbang ay mahalaga para sa mga magagamit na aplikasyon kung saan ang bawat gramo ay mahalaga.

Mga Pagbabago sa Teknolohiya Kamakailan

Ang pananaliksik sa naibabagay na mga solar cell ay tumindi, na ang mga laboratoryo sa buong daigdig ay nagtamo ng bagong mga rekord sa kahusayan, tibay, at pagiging madaling baguhin ng mga ito.

Perovskite-Based Solar Cells

Ang mga materyales na Perovskite ay naging isang tagpuan dahil sa kanilang natatanging pagsipsip ng liwanag at simpleng pag-imbento. Sa naibabagay na anyo, ang mga selulang ovskite solar ay umabot sa mga episyalisasyong power efficiencies na higit sa 20%, na nakikipagtunggali sa maraming mga mahigpit na katapat. AngNational Renewable Energy Laboratory (NREL) ay nagpakita ng mga na may mga nababaluktot na perovskite module na nagpapanatili ng 90% ng kanilang kahusayan pagkatapos ng 1,000 mga siklong pang-kabagong nakatuon din sa mga paraang entasyon.[kailangan ng mga elemental.[kailangan ng oksiheno] Ang mga elemental na mga ential epistrolklusklusyon ay nagpakita ng mga elemental na mga elemental na mga entr.

Ang isa pang pagbabago ay ang paggamit ng self-healing polymers sa perovskite layer.Kung ang microcracks porma sa panahon ng paulit-ulit na pag-aayos, ang mga materyales na ito ay maaaring awtomatikong ayusin ang pinsala, na pinalawig ang userial lifetime ng aparato.Ito ay nakalutas sa isa sa pinakamalaking hadlang sa komersyal na pag-aampon ng mga nababaluktot na perovskiteng solar cells.

Organikong mga Materyales ng Larawan

Ang mga organikong solar cell, na gawa mula sa carbon-based semiconductors, ay likas na naibabagay at maaaring ilimbag gamit ang mga prosesong roll-to-roll.Ang mga kamakailang pag-unlad ay nagtulak sa kanilang kahusayan na higit sa 18% para sa mga maliliit na-area na mga aparato. Ang mga mananaliksik ay nakagawa rin ng mga organikong polymer na transparent na transparent na spesipikong spectrum. Ang mga semi-transparent na selulang ito ay maaaring ma-influcanized sa mga mukha o salaming salaming lente na hindi naka-matag paningin, na gumagawa ng mga ideyal para sa patuloy na pag-infradestinterialized para sa mga spektibong mga spektibo.

Isang kapansin-pansing mahalagang kaganapan ang natamo ng mga koponan sa University of Cambridge, na nagpakita ng isang tela-integrated organikong solar cell na maaaring mag-impanya ng isang kaangkupang tracker sa ilalim ng parehong direktang liwanag ng araw at ilaw sa loob ng bahay.Ang materyal ay inilalagit nang direkta sa tela, na inaalis ang pangangailangan para sa mga mahigpit na connektor.

Mga Pag - unlad sa Pag - aangkin

Halimbawa, ang mga nanoebolusyon gaya ng graphene, carbon nanotube, at mga tuldok na quantum ay ginagamit upang pagbutihin ang transportasyong charge, pagsipsip ng liwanag, at mekanikal na mga electrode ay nagbibigay ng mahusay na pag - uugali samantalang halos atomikong payat. Ang mga ito ay maaaring humalili sa malinaw na mga oxide na gaya ng ITO, na malutong at madaling mabasag sa nababaluktot na mga aparato.

Ang isa pang pamamaraan ay gumagamit ng mga nanowire na gawa sa tanso o zinc oxide upang siluin ang liwanag sa loob ng manipis na suson ng tubig, anupat lubhang pinalalakas ang kalidad nang hindi lumalaki ang kapal.

Mga Pakinabang sa Pagsusuot

Ang pagsasama ng mga naibabagay na mga solar cell sa mga magagamit na mga istruktura ay lumipat sa lampas pa sa mga demonstrasyon ng laboratoryo tungo sa real-world protocols at mga maagang produktong pangkomersiyal. Narito ang ilan sa mga pinaka-nakaaapektong aplikasyon:

Mahuhusay na relo at mga Bandila

Ang ilang mga kompanya ay nagkorte ng mga selulang manipis-film solar sa mga mukha o banda na nanonood. Halimbawa, ang mga Garminivitys Fenix 6X Pro Solar ay gumagamit ng isang malinaw na pulbos-based na solar film na nagpapahaba ng buhay na bakterya ng hanggang 30% sa mga kondisyon sa labas ng bahay.Ang pinakabagong henerasyon ay gumagamit ng isang nababaluktot, nagbabalot ng solar cell na sumisimbolo kahit na sa mababang liwanag.Ang mga selulang ito ay hindi nakikita sa normal na paggamit, na napananatili ang kagandahan ng relo.Ang mga susunod na bersyon ay maaaring mag-alis ng pangangailangan para sa mga gumagamit ng wireed na buong karga para sa mga gumagamit ng araw araw araw-araw na lantad.

Matalinong Damit at mga Textile

Ang mga telang Photovoltaic ay marahil ang pinaka-impluwensyang aplikasyon.Ang mga inhinyero ay naghabi ng mga nababaluktot na hiblang solar nang direkta sa mga diyaket, backpack, at kahit sapatos. Ang mga hibla ay gawa mula sa manipis na tansong alambre na pinahiran ng isang photoactive perovskite layer at isang naaaninag na electrode. Ang bawat hibla ay may sapat na ilang daang mikrometro lamang sa diyametro, ngunit maaaring lumikha ng hanggang 10 milliwattt bawat sentimetro. Kapag hinabi sa isang tela, ang isang patse na kasinlaki ng isang kamay ay makagagawa ng sapat na lakas upang mapatakbo ng isang matalinong run ng isang Gerphonephonetro o isang GerP tracks.

Ang isang praktikal na halimbawa ay ang "Solar Jacket" na binuo ng Kaiser Research Group, na nagtatampok ng mga nababaluktot na solar panel na natahi sa mga balikat.Ang mga panel ay hindi tinatagos ng tubig at maaaring gamitin ng makina, na patungkol sa karaniwang mga alalahaning tibay.[1], ang isang buong araw ng pag-a - iiski ay nakagawa ng sapat na enerhiya upang patuloy na mapaandar ang isang GoPro camera.

Mga Pamayag na Pang - pangkalusugan

Ang mga maikakabit na medikal ay isang likas na angkop para sa mga naibabagay na mga solar cell dahil kadalasan ay kailangan nilang tumakbo sa loob ng mga araw o linggo nang walang mga pagpapalit ng batirya. Ang mga sensor ng Patch-type para sa patuloy na pagsubaybay sa glucose, tibok ng puso, o ECG ay maaari na ngayong maglakip ng isang manipis at nababaluktot na solar cell sa kanilang itaas na layer. Ang selulang ito ay nagkukumberte ng liwanag na nagpapalakas sa sensor at naghahatid ng impormasyon nang walang kawad.

Ang mga patseng ito ay makapag-iimbak din ng sobrang enerhiya sa isang maliit na integrated supercapacitor, na nagbibigay ng kapangyarihan sa panahon ng pagtulog o kapag natatakpan ng damit.Ang buong kapulungan ay wala pang 2 mm ang kapal at umaayon sa mga hugis ng katawan nang hindi nadudurulot ang paggalaw.

Mga Hamon at mga Tagubilin sa Hinaharap

Sa kabila ng kahanga - hangang pagsulong, may ilang teknikal at komersiyal na mga harang bago pa man maging pamantayan sa mga naisusuot na selula ng araw.

Matatag na Haba ng Term

Ang mga ovskete at organikong mga materyal ay kilalang sensitibo sa oksiheno at halumigmig. Habang ang mga pamamaraang encapsiyon ay sumulong, ang mga ito ay nagdaragdag ng halaga at kasalimuutan. ang mga selulang rekombinasyon ay humaharap din sa mekanikal na stress mula sa paulit-ulit na pagbaluktot, paghuhugas, at pagkalantad sa pawis.Ang kasalukuyang henerasyong organikong selula ay karaniwang nawawalan ng 20–30% ng kanilang kahusayan pagkatapos ng 1,000 oras ng paggamit sa labas.Ang mga mananaliksik ay tumutugulat sa mga pelikulang harang na gawa mula sa atomikong patong na mga elementong salamin upang mapahaba ang mga inaasahang pang-komersyo (2+ taon).

Hindi Mapang - abusong Paggawa

Ang roll-to-roll printing ay isang magandang low-cost production method, ngunit ang mga ani ay nananatiling mas mababa kaysa sa mga mahigpit na silicon cell. Ang defluency sa mga nai-furse substates ay mas mahirap, at ang hindi nagbabagong pagganap sa ibayo ng malalaking-area modules ay pa ring featified.] Ang Oxford PV ay mas mataas pa rin ang halaga kaysa sa karaniwang pag-andar ng mga ekwadyum at ay gumawa ng mga progor ng mga adwasyon sa mga adwasyon na kailangan para sa mga adwabiling aero-kadecarestrivisional.

Kaligtasan at Kaaliwan

Para sa mga magsuot ng mga stable, ang selulang solar ay hindi dapat maging sanhi ng pangangati ng balat, labis na pag-init, o hirap.Ang mga lead-based perovs ay nagpapataas ng mga nakakalason, bagaman ang mga lead-free refert (tin-based o bismuth-based) ay ginagawa na may kahalintulad na kahusayan. Isa pa, ang mga selula ay dapat manatiling mabubusisi para sa pagsasanib ng tela, at lahat ng mga bahaging elektroniko ay dapat nai-ed upang ma-edecast ang mga bahaging photoiculated upang maiwasan ang pagpapawis o pag-ulan.

Mga Tagubilin sa Hinaharap

Kung titingnan ang unahan, ang pokus ay liliko sa mga selulang multi-junction na maaaring mag-ani ng liwanag sa ibayo ng buong solar spectrum, na posibleng magkamit ng mga efficiencies na higit sa 30%. Isa pang kapana-wiling direksiyon ay ang pagbuo ng "hybrid" na mga anider na nagsasama ng mga nababaluktot na mga solar cells sa piezoelectric o thermoelectric na mga bahagi upang makuha ang enerhiya mula sa paggalaw ng katawan at init. Ang gayong mga sistemang integrate ay maaaring maging epektibong enerhiya-autonomous, pagbabawas o pag-alis ng pangangailangan para sa anumang mga baterya.

Ang mga pagsulong sa mga naaaninag at malapit-di-nakikitang solar cell ay makakatulong din sa paggamit nito sa mga karagdagang reality glasses, hearing aid, at smart alahas.Ang sukdulang tunguhin ay gawing isang hindi aktibo at hindi nakikitang tampok ng mga pang-araw-araw na bagay ang pag-aani ng enerhiya, kaya hindi na kailanman nag-iisip ang gumagamit na muling mag-aambag.

Habang lumalaki ang teknolohiya, ang pagtutulungan ng materyal na mga siyentipiko, inhinyero ng tela, at mga disenyador ng produkto ay magiging mahalaga, malamang na makita ng susunod na dekada ang nababaluktot na mga solar cell na pangkaraniwan sa mga kasuutang gaya ng mga siper sa ngayon, anupat tahimik na pinangyayaring tumakbo nang mas mahaba, mas maliit, at mas nagtatagal ang mga aparato.