פטנט חדש: תא סולארי מיניאטורי

חוקרים בארה"ב הצליחו לייצר קולט קטנטן. רוחבו 14 מיקרו-מטר ואורכו לא עולה על מילימטר. בקרוב נוכל להפוך כולנו לסוללת טעינה מהלכת

יעל פטר | 30/12/2009 14:18

מדענים מהמעבדות הלאומיות סנדיה שבארצות הברית פיתחו תאים פוטו-וולטאים (סולרים) בגודל מיניאטורי. על ידי שיבוצם בבגדים אנשים יהפכו, למעשה, לסוללת טעינה מהלכת. בזכות גודלם הקטן ניתן לשבץ את התאים הפוטו-וולטאים בפרטי לבוש, להתקינם על סוגים שונים של מבנים ואפילו על גבי אוהלים. הם עשויים מגבישי צורן (סיליקון), רוחבם הוא כ-14 עד 20 מיקרו מטרים, ואורכם בין 0.25 למילימטר.

התא סולארי המזערי צילום: Randy Montoya, אתר החברה

הפטנט יאפשר לאנשי צבא ולמטיילים להטעין סוללות טלפונים, מצלמות ומכשירים אלקטרונים נוספים, בעודם הולכים בשטח או נחים. את התאים מייצרים באמצעות כמות סיליקון שקטנה פי 100 מזו שבתאים פוטו-וולטאים סטנדרטים, ולמרות זאת נצילותם נשארת זהה.

"אחת התועלות הגדולות ביותר היא הפחתה משמעותית בעלויות יצור והתקנה, בהשוואה לטכניקות המשטחים הפוטו-וולטאים שקיימים כיום", אומר מוראט אוקנדאן, חוקר ממעבדות סנדיה. "זאת מפני שהם קטנים יותר, ודורשים פחות דפורמציה מכאנית של הסביבה, בהשוואה לזו הנדרשת בתאים הקונבנציונאליים, הם עשויים להיות אמינים יותר לטווח הארוך".

ניתן לאגד את התאים ליצירת משטחים פוטו-וולטאים גדולים, ואם אחד מהתאים נהרס, זה כמעט לא משנה את הזרם הכולל. זאת

לעומת משטחים סטנדרטים, בהם תא אחד שנהרס משפיע באופן משמעותי על התפקוד הכולל וההמרה לזרם חשמלי.

המדענים ממכון סנדיה אומרים שנצילות התא בהתאם לפלטפורמות הקיימות הוא 14.9% (בתאים קונבנציונאליים הנצילות נעה בין 13% ל-20%). אך שיפורים טכנולוגים שיתאפשרו בזכות גודלם הקטן של התאים, או שימוש בתחליף סיליקון ביצור, עשויים לחולל מהפכה בתחום האנרגיה הסולרית.

החוקרים מעלים את האפשרות של שימוש במערך מיקרו-עדשות מרכזות, על מנת להגדיל את כמות הפוטונים שמגיעים אל כל תא, מה שיגדיל את כמות האלקטרונים שיומרו בכל אחד מהתאים. שיפור כזה יאפשר להניח בכל משטח סולרי פחות תאים, במרחק גדול יותר אחד מהשני, וכך לקצץ בהוצאות היצור והתפעול, בלי לפגום בפרודוקציה הכללית.