Nanotechnologia

Panele słoneczne opracowane na Politechnice Federalnej w Lozannie (EPFL) są pokryte całkiem nowymi, opatentowanymi powłokami. Naukowcy stworzyli mocniejszy czarny materiał zachowujący swój oryginalny kolor, a tym samym utrzymujący zdolności absorbowania światła przez dłuższy czas w porównaniu do tradycyjnych paneli.

Tak jak większość elementów budynku, żywotność termicznego panelu słonecznego wynosi od 25 do 30 lat. Aby spowolnić proces zużywania się i utrzymać odpowiednie funkcjonowanie,  badacze z EPFL udoskonalili czarną powłokę używaną przy czujnikach termicznych oraz opracowali oryginalną opatentowana metodę jej osadzania.

Czarny kolor jest kluczowym elementem panelów termicznych, gdyż pozwala on na absorpcję ponad 90% energii, którą odbiera. Niestety z biegiem czasu, efekt jaki światło słoneczne i ciepło ma na powłokę maleje, a wydajność panelu spada.  Inżynierowie opracowali innowacyjny sposób osadzania cienkich warstw powłok trzech różnych materiałów, które są bardziej odporne, selektywne i mniej toksyczne niż używany do tej pory chrom. Materiały te zapewniają wysoką odporność na powietrzu w temperaturach około 300-400°C, co pozwala na rezygnację z  używania bardzo drogich szklanych lamp próżniowych.

Martin Joly z Laboratorium Energii Słonecznej i Fizyki Budowli, stworzył nowy proces konwersji termicznej energii słonecznej. Opracował on krystaliczną nanopowłokę, niezwykle odporną na wysokie temperatury. Porzuca ona czarny chrom, używany do tej pory, na rzecz wielowarstwowego kompozytu kobaltu – dla jego odporności na korozję, czarnego manganu, oraz miedzi – dzięki jej przewodnictwu cieplnemu.

Poszczególne materiały są osadzane poprzez stopniowe zanurzanie, a następnie podgrzewanie indukcją, która powoduje odparowywanie węgla oraz zamocowanie elementów. Metoda ta jest szybka, niezwykle produktywna i znacznie poprawia wydajność.

Aby osadzić trzy różne elementy jako jednolitą powłokę, naukowcy nie zawahali się działać z rozmachem – „gdy badasz nanocząstki, zazwyczaj używasz próbek. My za cel postawiliśmy sobie pokryć powłoką dwumetrowe rury ze stali nierdzewnej”.

Źródło artykułu

Źródło grafiki