הסדרי נגישות
עמוד הבית > מדעים > אקולוגיה ואיכות הסביבה > אנרגיות חלופיות
מינא : המכון הישראלי לנפט ולאנרגיה


תקציר
השיפור בטכנולוגיות המזעור וייצור הפלסטיק מאיצה פיתוח תאים סולאריים גמישים וזולים מפלסטיק.



תאים סולאריים מפלסטיק
מחברת: ורדה מור


השיפור בטכנולוגיות המזעור וייצור הפלסטיק מאיצה פיתוח תאים סולאריים גמישים וזולים מפלסטיק. יעילות תאי הפלסטיק הסולאריים אינה מרשימה, אולם גמישותם הרבה מאפשרת לרססם על גגות ולהדפיסם על בגדים.

בכל דקה מציפה השמש את כדור הארץ בכמות אנרגיה גדולה יותר מצריכת האנרגיה של כל אוכלוסיית העולם בשנה, אולם לרוע המזל תהליך הפיכת אור השמש לחשמל הוא תהליך יקר. התאים הסולאריים עשויים בדרך כלל מסיליקון , שייצורו מחייב שימוש ב"חדרים נקיים" ובתאי ואקום. יצור חשמל מאנרגיה סולארית יקר פי 3 או 4 יותר מאשר ייצור חשמל ממקורות אנרגיה קונבנציונליים.

תא סולארי עשוי מסרט מוליך למחצה הנתון בין שתי אלקטרודות. האלקטרונים ניתקים ממקומם כשהם נחשפים לאור ומשאירים מאחוריהם "חורים". השדה החשמלי שבין שתי האלקטרודות מושך את האלקטרונים (בעלי מטען שלילי) ואת ה"חורים" (בעלי מטען חיובי) לשני כיוונים מנוגדים. התהליך פשוט למדי במוליכים למחצה שעשויים מסיליקון.

הכוח המרתק את האלקטרונים לחורים בפלסטיק חזק פי 100, ומבנה החומר האורגני מעכב את תנועת האלקטרונים. מגבלה נוספת של הפלסטיק היא שחומרים אורגניים קולטים פחות אור מקרני השמש, ולכן השיגו תאי הפלסטיק עד כה רק 2.5% יעילות לעומת 10% לתאים סטנדרטיים ו- 30% בדגמים היקרים ביותר.

חוקרים מאוניברסיטת אריזונה בטוסון שערכו ניסויים בהדפסת תאי שמש על נייר ועל פלסטיק סבורים שעלות הייצור הנמוכה מצדיקה את המשך ההשקעות בפיתוח. קבוצת חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה בברקלי מנסה לשלב את הגמישות והפלסטיות של החומרים האורגניים עם היעילות המוכחת של מובילים למחצה בלתי אורגניים.

החוקרים יצרו לאחרונה תאים סולאריים ממוטות זעירים בקוטר 7 נאנו-מטר (אחד חלקי מיליארד) ובאורך של 60 נאנו-מטר הנעוצים ברצועת פולימרים. המוטות הזעירים (שעוביים קטן פי 10 אלפים מעובי שערה) משלבים בין גמישות הפלסטיק והיעילות המוכחת של המוליכים למחצה.

תאי השמש החדשים אינם נטולי בעיות וכדי להופכם מסחריים יש צורך להכפיל, או לשלש את יעילותם. החוקרים משוכנעים שיוכלו לבצע קפיצת דרך בשנים הקרובות, ולדעתם מצטרף אלן היגר, זוכה פרס נובל על גילוי הפלסטיק המוליך. כמה חברות גילו עניין במסחור אבות הטיפוס. אם יצליחו תאי השמש הפלסטיים לנסוק הם יוכלו לשמש אפילו כ"בגדים חכמים" שיאפשרו להטעין תוך כדי טיול רגלי מכשירים חשמליים כמשחקי מחשב, כמחשבי כף יד וכטלפונים ניידים.

(The Economist, 28.6.02)

ביבליוגרפיה:
כותר: תאים סולאריים מפלסטיק
מחברת: מור, ורדה
תאריך: אוגוסט 2002 , גליון 293
שם כתב העת: דפי מידע : המכון הישראלי לנפט ולאנרגיה
עורכת הכתב עת: מור, ורדה
הוצאה לאור: מינא : המכון הישראלי לנפט ולאנרגיה
הערות לפריט זה: 1. מקור: The Economist, 28.6.02
2. ורדה מור היא עורכת החומר
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית