6 年前、マサチューセッツ工科大学の有機・ナノ構造電子工学研究所 (ONE Lab) の工学チームは、非常に薄い太陽電池を開発しました。 シャボン玉の上で休む. 印象的ではありましたが、残念ながら、製造上の要件とコストにより、実行可能な大規模な計画はありませんでした。 ただし、今週は ONE Lab 明らかに 従来のパネルの 100 分の 1 の重量でありながら、従来のソーラー技術と比較して 18 倍の電力を生成する可能性がある、同様に非常に薄い新しい太陽電池材料。 それだけでなく、その生産方法は、スケーラビリティと主要な製造の有望な可能性を示しています。
として プレスリリース MIT によると、強力な太陽電池の壊れやすい性質は、保護のために厚いガラスとアルミニウムのケースを必要とするため、その汎用性と実装の機会が制限されます。 人間の髪の毛よりも細い素材に印刷された半導体インクを使用して、チームはその後パネルをダイニーマの層に接着することができました。ダイニーマは、1 平方メートルあたりわずか 13 グラムの重さしかない、保護用の超軽量複合布地です。 得られたミクロンの薄さのシートは、さまざまな表面や材料の上にラミネート加工することができます。たとえば、災害救援活動中に電力を生成するためのテントの外装や、潜在的な飛行時間を延長するためのドローンの翼を考えてみてください。
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信じられないほど小型のデザインにもかかわらず、新しい素材には多くの収納可能性が詰め込まれています。 チームの論文の共著者の 1 人であり、電気工学およびコンピュータ サイエンスの大学院生である Mayuran Saravanapavanantham 氏は、MIT と話をして、比較のために標準的な家庭用屋上ソーラー アレイを提供しました。 「マサチューセッツ州の典型的な屋上太陽光発電設備は約 8,000 ワットです」と Saravanapavanantham 氏は説明します。 「同じ量の電力を生成するために、当社のファブリック太陽光発電は、家の屋根に約 20 キログラム (44 ポンド) 追加するだけです。」
耐久性は、実行可能な太陽電池アレイの重要な要素でもあります。ONE ラボのチームは、生地を 500 回以上巻いたり広げたりして、新しい設計で実証した機能であり、潜在的な発電量の損失は 10% 未満でした.
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残念ながら、MIT の印象的なソーラー ファブリックは、まだ服に縫い付ける準備が整っていません。 セルは炭素ベースの有機材料で作られているため、空気中の自然な湿気や酸素にさらされると、性能が急速に低下します。
「私たちは、これらの超軽量で柔軟なソーラー構造のフォームファクターと性能を維持しながら、非ソーラーアクティブ材料を可能な限り取り除くことに取り組んでいます」と、論文の追加共著者の1人であるJeremiah Mwaura氏はMITに説明しました. この問題が解決されれば、ソーラー ファブリックは数え切れないほどの表面に浸透し、非常に必要とされているグリーンで再生可能な電力を日常生活に追加することができます。