Kako se ratosiljati baterija: Naučnici su pronašli rešenje

Možete li da zamislite budućnost bez baterija? Naučnici su razvili solarne ćelije od perovskita koje rade na sobnom svetlu.

Uvek se desi u najnezgodnijem trenutku: taman kada se, nakon napornog dana na poslu, udobno smestite i želite da upalite televizor kako biste gledali film, daljinski upravljač jednostavno prestaje da radi. Tapkate ga, tresete, molite. Bezuspešno.

Dijagnoza je uvek ista – prazna baterija. Ali šta ako takve sitnice uskoro postanu stvar prošlosti? Naučnici su pronašli potencijalno rešenje koje bi moglo da oslobodi naše uređaje zavisnosti od baterija, piše Jelena Kozbašić za portal Klima101.

Ključ je u – perovskitu. Ovaj materijal mogao bi da nam omogući elegantan izlazak iz situacija poput one sa početka teksta: umesto da hitamo u prodavnicu, daljinski upravljač mogli bismo da dopunimo pomoću lampe ili sijalice.

Pitate se: „Kako to?” Evo i odgovora.

Međunarodni tim naučnika predvođen Univerzitetskim koledžom u Londonu (UCL) razvio je revolucionarne solarne ćelije od perovskita koje proizvode energiju od unutrašnjeg, ambijentalnog svetla.

Ovo otkriće ima potencijal da trajno zameni baterije u brojnim malim elektronskim uređajima u našim domovima, od daljinskih upravljača i bežičnih tastatura do senzora i alarma.

Za razliku od tradicionalnih solarnih ćelija od silicijuma, koje su neefikasne u zatvorenom prostoru, tim se okrenuo perovskitu.

Perovskit se može prilagoditi da efikasno upija specifične talasne dužine veštačkog svetla, što silicijum, s druge strane, ne može. Povrh toga, jeftiniji je i jednostavnije ga je proizvesti, čak može da se štampa poput novina što proizvodnju može da ubrza i do 100 puta.

Glavni izazov sa perovskitom do sada bila je njegova nestabilnost. Materijal sadrži sitne defekte u kristalnoj strukturi koje ometaju protok elektrona i dovode do brze degradacije – tzv. zamke. Naučnici su ovaj problem rešili inovativnim hemijskim tretmanom: dodavanjem jedinjenja koje je omogućilo ujednačeniji rast kristala, smanjujući broj defekata.

„Solarna ćelija sa ovim sitnim defektima je kao torta isečena na komade”, objasnio je vodeći autor Siming Huang. „Kombinujući nekoliko različitih strategija, ponovo smo sastavili ovaj kolač omogućavajući naelektrisanju da lakše prođe kroz njega.”

Ovo unapređenje donelo je izvanredne rezultate. U uslovima osvetljenja tipičnim za kancelariju, nove ćelije su postigle rekordnu efikasnost od 37,6% u konverziji energije. To ih čini oko šest puta efikasnijim od najboljih komercijalnih rešenja.

Može da traje

Još važnije, peroskvit je demonstrirao izuzetnu trajnost – nakon 100 dana testiranja, ćelije su zadržale 92% svojih performansi, što ukazuje na životni vek od pet ili više godina.

„Trenutno su solarne ćelije koje hvataju energiju iz unutrašnje svetlosti skupe i neefikasne”, rekao je profesor sa Instituta za otkrivanje materijala na UCL-u, dr Mojtaba Abdi Džalebi.

„Naše specijalno projektovane perovskitne solarne ćelije za unutrašnju upotrebu mogu da prikupe mnogo više energije od komercijalnih ćelija i izdržljivije su od drugih prototipova. One otvaraju put elektronici koja se napaja ambijentalnom svetlošću koja je već prisutna u našim životima.”

Rad je objavljen u specijalizovanom naučnom časopisu Advanced Functional Materials.

Kako su najavili autori iz Ujedinjenog Kraljevstva, Kine i Švajcarske, trenutno vode razgovore sa partnerima iz industrije kako bi istražili mogućnosti za povećanje obima proizvodnje i komercijalnu primenu.

Ne samo da bi nam zamena baterija peroskvitnim ćelijama olakšala svakodnevicu, kako kod kuće tako i na poslu, već bi to bio veliki korak ka smanjenju rastućih količina elektronskog otpada.