Οι ερευνητές του ερευνητικού κέντρου Palo Alto της Xerox ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο κατασκευής που μπορεί να βοηθήσει καθιστούν τα ηλιακά πάνελ πιο αποτελεσματικά και αυξάνουν την ενεργειακή πυκνότητα των μπαταριών

Λένε ότι η έμπνευση μπορεί να προέρχεται από τις πιο απίθανες θέσεις. Για έναν επιστήμονα στο ερευνητικό κέντρο του Palo Alto, το εργαστήριο της Xerox που είναι γνωστό ως PARC, το οποίο ανήκει στο Xerox, προέρχεται από σωλήνα οδοντόκρεμας.

Το αποτέλεσμα είναι μια νέα μέθοδος κατασκευής που μπορεί να βοηθήσει στην αύξηση της αποτελεσματικότητας των ηλιακών συλλεκτών αύξηση της ενεργειακής πυκνότητας των μπαταριών

Ξεκίνησε όταν το εργαστήριο έβλεπε τρόπους με τους οποίους θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει την υπάρχουσα τεχνολογία της Xerox, όπως την εκτύπωση, σε άλλες περιοχές. Ενώ βλέπουμε τον τρόπο με τον οποίο τα δύο ή τα τρία υλικά βοηθούν το σχήμα τους όταν συμπιέζονται μέσω ενός ακροφυσίου σωλήνα οδοντόπαστας, ένας μηχανικός είχε μία από αυτές τις στιγμές «α-χα».

Πιέζοντας μέσα από ένα ακροφύσιο εκτύπωσης μια ασημένια πάστα που περιβάλλεται από ένα υλικό θυσίας που τελικά θα καεί, ερευνητές διαπίστωσαν ότι ήταν σε θέση να πάρουν μια πολύ λεπτή ασημένια γραμμή και σε ηλεκτρονικά είδη, κάθε είδους λεπτή, αγώγιμη γραμμή είναι συνήθως καλή.

IDGNSScott Elrod, PARC εργαστηριακός διευθυντής

Το θυσιαζόμενο υλικό σχηματίζει το ασήμι καθώς βγαίνει από το ακροφύσιο έτσι ώστε η προκύπτουσα γραμμή αργύρου να έχει πλάτος 50 μικρά και ύψος 30 μικρά (ένα χιλιοστό χιλιοστό του χιλιοστού) - το ένα τρίτο του πλάτους και το τριπλάσιο του ύψους που επιτυγχάνεται κατά την εναπόθεση αργύρου δήλωσε ο Scott Elrod, αντιπρόεδρος και διευθυντής του εργαστηρίου συστημάτων υλικού του PARC, όπου πραγματοποιείται η εργασία.

«Έτσι είναι ένα ηλιακό κύτταρο», δήλωσε ο Elrod, δείχνοντας έναν ρεπόρτερ πρωτότυπο με την τεχνολογία. Το κελί καλύπτεται με στενές γραμμές πλέγματος που μεταφέρουν ενέργεια, αλλά βρίσκονται επίσης πάνω από το φωτοβολταϊκό υλικό που μετατρέπει το φως σε ηλεκτρισμό. Οι λεπτότερες ασημένιες γραμμές σημαίνουν ότι λιγότερη επιφάνεια της ηλιακής κυψέλης καλύπτεται και αυτό σημαίνει ότι μπορεί να δημιουργηθεί περισσότερη ισχύς.

Το πρωτότυπο στοιχείο κυψελών ιόντων λιθίου IDGNSA που παρουσιάστηκε κατά τη διάρκεια μιας επίδειξης στο Κέντρο Ερευνών Palo Alto

"Μπορείτε να φανταστείτε εκατοντάδες μεγαβάτ εγκατάσταση παραγωγής », δήλωσε ο Elrod. "Έπεσε σε αυτό το είδος τεχνολογίας εκτύπωσης στη θέση της συμβατικής εκτύπωσης οθόνης και φτάσατε σε εκατόν τρία, εκατοντάδες και τέσσερα, εκατοντάδες και πέντε megawatts και το κόστος για αυτή την τεχνολογία είναι πολύ παρόμοιο με αυτό που είναι για η συμβατική εκτύπωση οθόνης. "

Το σύστημα βρίσκεται ήδη σε πιλοτική παραγωγή με έναν μη ονομασμένο κατασκευαστή ηλιακών κυττάρων. Το PARC δεν τελείωσε εκεί. Η ίδια τεχνολογία δοκιμάζεται σε μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες βρίσκονται στην καρδιά ηλεκτρικών αυτοκινήτων, ηλεκτρικών εργαλείων, φορητών υπολογιστών και μυριάδας άλλων φορητών ηλεκτρονικών συσκευών.

Παραγωγή πυκνότερων μπαταριών

Οι μπαταρίες παράγουν ηλεκτρισμό μέσω ηλεκτρονίου ροή μεταξύ καθόδου και ανόδου. Οι ερευνητές του PARC χρησιμοποιούν την τεχνολογία συν-εξώθησης τους για να δημιουργήσουν μικρά κανάλια στην κάθοδο που επιτρέπουν στα ιόντα λιθίου να διεισδύσουν βαθύτερα.

«Με τον τρόπο αυτό μπορείτε να κάνετε το ηλεκτρόδιο παχύτερο και καθώς το κάνετε πιο παχύ, πυκνότητα ενέργειας για ολόκληρη την μπαταρία υψηλότερη ", δήλωσε ο Elrod. "Έτσι, αντί να φτάσουμε εκατό μίλια σε μια μπαταρία ηλεκτρικών οχημάτων, ίσως να φτάσουμε εκατόν είκοσι μίλια. Πιστεύουμε ότι η βελτίωση είναι της τάξης του 20%."

Η μπαταρία βρίσκεται ακόμα στο ερευνητικό στάδιο, αλλά η εταιρεία έχει ήδη παρουσιάσει μερικά πρωτότυπα κουμπιά κουμπιών. Η PARC ελπίζει ότι η τεχνολογία θα χρησιμοποιηθεί πρώτα στις αγορές ηλεκτρικών αυτοκινήτων και ηλεκτρικών εργαλείων

Η ηλιακή κυψέλη IDGNSA εκτυπώνεται με την τεχνολογία συν-εξώθησης PARC

Ηλιακά κύτταρα IDGNSA λίγο μετά την εκτύπωση με την τεχνολογία co-extrusion του PARC.