Nyomtatható napelem

A New Jersey Institute of Technology (NJIT) szakértői kifejlesztettek egy kifejezetten olcsó napelemet, amely rugalmas műanyaglapokra nyomtatható. A kutatást vezető szakember, Somenath Mitra az eljárást „egyszerű”-nek írta le.

„Egy nap a háztulajdonosoknak lehetőségük lesz több ívnyi napelemet nyomtatni – házilag, olcsón” – mondta. „A lakók pedig kiaggathatják ezeket a falra, tetőre vagy táblákra – létrehozva saját erőműveiket.”

Az energia begyűjtése közvetlenül az erős napsugárzásból – napelemeket használva – fő részét képezi a jövő globális energiastratégiájának, ám valójában a megújuló energiaforrások használata még számos kihívással néz szembe. Mindenesetre, a drága nagyméretű infrastruktúrák, mint a szélmalmok vagy vízgátak, szükségesek hogy ösztönözzék a megújuló energiaforrásokat, mint amilyen a szél vagy a vízerőmű.

A vegytiszta szilícium, melyet számítógép chipek előállítása során is felhasználnak, nélkülözhetetlen alapanyag a hagyományos napelemek gyártásához. Mindazonáltal, egy anyag feldolgozása, mint amilyen a vegytiszta szilícium is, eléggé összetett. „Polimerekből szerves napelemeket előállítani, jóllehet, mégis olcsó és egyszerű alternatíva” – mondta Mitra.

„Lelki szemeinkkel hatalmas érdeklődést látunk találmányunk iránt, mivel ez a napelem olcsón állítható elő, nyomtatással vagy festéssel épületek, tetők, falak külső felületére könnyen felvihető.”

A lehetőségek végtelenek; képzeljünk csak el egy olyan hibrid autót, amelyik teteje napelemekkel van bevonva. Ez arra hivatott, hogy elektromossággal hajtsa meg a motort. Az NJIT által fejlesztett napelem során felhasznált szén nanocsövecskék 50 ezerszer kisebbek, mint az emberi haj.

Csupán egyetlen nanocső jobban vezeti az elektromosságot, mint a legtöbb hagyományos elektromos vezeték, ráadásul a nanocsövek lényegesen jobb vezetők, mint a vörösréz. Mitra és kutatócsapata a szén nanocsövecskéket apró szénlabdákkal (ismert nevén buckyball fullerének, melyek az elemi szén nemrég felfedezett és előállított mesterséges módosulatai) kombinálták, kígyó-szerű struktúrát létrehozva.

Ezek az apró golyócskák csapdába ejtik az elektronokat, ám a töltéssel rendelkező részecskék egyirányú áramlását nem tudják biztosítani. Ehhez szükséges a napfény, és a nanocsövecskék együttes hatása, és máris megindul a folyamat.