Wynaleziono panel słoneczny, który może wytwarzać energię elektryczną ze spadających kropel deszczu, umożliwiając przepływ energii nawet przy zachmurzonym niebie lub zachodzącym słońcu. Nowe urządzenie ma zapobiegać spadkowi mocy wyjściowej, gdy nie świecie słońce – ale na jego praktyczne zastosowanie musimy poczekać jeszcze kilka lat. Naukowcy chcą opracować wynalazek hybrydowy, które pobiera energię kinetyczną z wody i równocześnie energię słoneczną ze słońca.

Rozwiązanie na każdą pogodę

Zużycie energii słonecznej rośnie na całym świecie dzięki dużemu spadkowi kosztów, w ostatnim dziesięcioleciu nawet o 90%, dzięki czemu w wielu częściach świata jest najtańszą formą energii elektrycznej. Jednak moc wyjściowa może gwałtownie spadać, jeżeli niebo chmurzy się, ale naukowcy pracują nad uzyskaniem większej ilości energii elektrycznej z paneli.

Nowe urządzenie, przygotowane w laboratorium na Uniwersytecie Soochow w Chinach, ma umieszczone dwie przezroczyste warstwy polimerowe na wierzchu ogniwa fotowoltaicznego (PV). Kiedy kropelki deszczu spadają na warstwy, a następnie zsuwają się, tarcie generuje wytworzenie ładunku elektryczności statycznej.

– Nasze urządzenie może generować energię elektryczną w każdych warunkach pogodowych w ciągu dnia –powiedział Baoquan Sun z Uniwersytetu w Soochow. – Ponadto urządzenie zapewnia energię elektryczną nawet w nocy, jeśli tylko pada deszcz.

Tryboelektryczne nanogeneratory

Inni badacze stworzyli ostatnio podobne urządzenia na panelach słonecznych, znane jako tryboelektryczne nanogeneratory (TENG). Nowy projekt jest znacznie prostszy i bardziej wydajny, ponieważ jedna z warstw polimeru działa jako elektroda zarówno dla TENG, jak i ogniwa słonecznego.

– Ze względu na unikalną konstrukcję urządzenia jest ono lekkie – powiedział Sun, którego praca została opublikowana w czasopiśmie ACS Nano.

Sun zauważył, że inwestycja rozwija się szybko i spodziewa się wyprodukować prototypowy produkt w ciągu trzech do pięciu lat. Inni naukowcy w Chinach również wykorzystali TENG na ogniwach słonecznych, by zebrać trochę mocy z wiatru.

Nowa technologia

– Pomysł jest interesujący – urządzenie hybrydowe, które pobiera energię kinetyczną z wody, nie niszcząc mocy ogniwa słonecznego w czasie nasłonecznienia – powiedział Varun Sivaram w Radzie ds. Stosunków Międzynarodowych w USA, autor nowej książki o energii słonecznej . Jednak Varun dodał, że moc generowana przez urządzenie musi być znacznie wyższa, aby generować ogólną różnicę w wydajności paneli słonecznych.

Pozostałe innowacje w projektowaniu paneli słonecznych obejmują wykorzystanie perowskitu mineralnego jako elastycznego i wydajnego materiału, przy użyciu tzw. kropek kwantowych i badanie sztucznej fotosyntezy, w której światło słoneczne wykorzystuje się do produkcji paliw ciekłych i gazowych.