Stworzył ubrania, które są panelami słonecznymi

Problem elastyczności materiałów luminescencyjnych

Przemysł fotowoltaiczny już wykorzystuje materiały

możliwość wykorzystania pośredniego lub rozproszonegoświatło do wytwarzania energii. Materiały te zawierają specjalne materiały luminescencyjne i nazywane są „luminescencyjnymi koncentratorami słonecznymi”, w skrócie LSC. Materiały luminescencyjne w LSC wychwytują rozproszone światło otoczenia i przekazują jego energię do aktywnego ogniwa słonecznego, które następnie przekształca światło w energię elektryczną.

Jednak LSC są obecnie dostępne tylko wpostaci twardych składników i nie nadają się do stosowania w tekstyliach. Faktem jest, że nie są elastyczne i przepuszczają powietrze i parę wodną. Interdyscyplinarnemu zespołowi badawczemu kierowanemu przez Luciano Bosel z Laboratorium Biomimetycznych Membrany i Tekstyliów Szwajcarskiego Federalnego Laboratorium Nauki i Technologii Materiałów (EMPA) udało się połączyć kilka z tych materiałów luminescencyjnych w polimer zapewniający niezbędną elastyczność i oddychalność do stosowania w tekstylia.

Dobrze znany polimer o złożonych właściwościach

Ten nowy materiał oparty jest na właściwościach liniowychoraz hiperrozgałęzione amfifilowe kopolimery blokowe, które są już na rynku w postaci silikonowo-hydrożelowych soczewek kontaktowych. Specjalne właściwości polimeru - przepuszczalność powietrza i pary wodnej, a także elastyczność i stabilność - opierają się na specjalnych właściwościach chemicznych.

„Powód, dla którego wybraliśmy tenpolimeru polega na tym, że możemy połączyć dwa niemieszające się materiały luminescencyjne w nanoskali i pozwolić im na wzajemną interakcję. Oczywiście istnieją inne polimery, z którymi można zintegrować te materiały; prowadziłoby to jednak do agregacji i w związku z tym produkcja energii nie byłaby możliwa” – wyjaśnia Boesel.

Koncentratory słoneczne do odzieży

We współpracy z kolegami z dwóch pozostałychz Empa Laboratories, Thin Films, Photovoltaics i Advanced Fibers, zespół Boesel dodał dwa różne materiały luminescencyjne do tkaniny żelowej, przekształcając ją w elastyczny koncentrator słoneczny. Podobnie jak w przypadku dużych (sztywnych) kolektorów, materiały luminescencyjne wychwytują znacznie szersze spektrum światła niż jest to możliwe w przypadku konwencjonalnych ogniw fotowoltaicznych. Nowe kolektory słoneczne można nakładać na włókna tekstylne bez kruchości tkaniny i skłonności do pękania lub gromadzenia się pary wodnej w postaci potu. Kolektory słoneczne, które można przystosować do stałego noszenia na ciele człowieka, oferują ogromną zaletę w obliczu stale rosnącego zapotrzebowania na energię, zwłaszcza w przypadku urządzeń przenośnych.

Czytaj także

Coroczna misja w Arktyce dobiegła końca, a dane są rozczarowujące. Co czeka ludzkość?

Zobacz, jak nowy Hummer pokonuje przeszkody na drodze, poruszając się jak krab

W 3. dniu choroby większość pacjentów z COVID-19 traci zmysł węchu i często cierpi na katar