Naukowcy z Uniwersytetu Aalto w Finlandii zdołali opracować metodę przyklejania ogniw słonecznych do tekstyliów w sposób, który czyni je odpornymi na pranie w pralce. Fotowoltaika na ubraniach to technologia, nad którą fińscy naukowcy pracują już od lat. We wcześniejszych badaniach ogniwa słoneczne m.in. wplatano w nitki tekstyliów. Teraz badacze poszli o krok dalej.

– Postawiliśmy hipotezę, że struktura ogniw słonecznych może ulec zniszczeniu podczas prania, ponieważ ogniwa nie zostały zaprojektowane do prania w pralce. Pranie to proces, w którym tkaniny i komórki są poddawane naciskowi i zderzeniom, zwłaszcza podczas wirowania – mówi Elina Ilén, specjalista ds. projektów na Wydziale Projektowania Uniwersytetu Aalto.

Aby umożliwić pranie w pralce, naukowcy zalaminowali ogniwo słoneczne wodoszczelną folią poliuretanową. Tekstylia zawierające takie ogniwo słoneczne były następnie prane dziesiątki razy w 40℃. Po każdym praniu mierzono wydajność ogniw słonecznych. Pięć z ośmiu próbek zachowało swoją wydajność, a trzy straciły około 20% swojej mocy. Żadne ogniwa ani tekstylia nie zostały uszkodzone podczas procesu. Naukowcy są zadowoleni z wyników i chcą dalej rozwijać swoją technologię.

– Teraz, gdy udowodniono, że ogniwo słoneczne laminowane między tekstyliami można prać w pralce, musimy chronić pozostałe komponenty inteligentnej odzieży. Naszym pomysłem jest, aby wszystkie elementy elektryczne inteligentnej tkaniny mogły znajdować się w tym samym pojemniku z ogniwem słonecznym. To dałoby nam urządzenie elektroniczne, które można prać w pralce, jest osadzone w tkaninie i nigdy nie wymaga ładowania ani wymiany baterii – mówi Janne Halme, wykładowca uniwersytecki na Wydziale Fizyki Stosowanej Uniwersytetu Aalto.

Ilość energii, jaką wytworzą panele zlokalizowane na ubraniach, zależy od ich wielkości, ilości i lokalizacji. Na ten moment ukryte w tekstyliach ogniwa słoneczne nie wystarczą do naładowania smartfona czy smartwatcha, ale nadają się chociażby do pomiaru temperatury i wilgotności. Zespół badawczy uważa, że to ​​odzież robocza jest obecnie najbardziej potencjalnym zastosowaniem tekstyliów z ogniwami słonecznymi.

– Zasłony to kolejny świetny sposób na gromadzenie energii słonecznej. Mogłyby wykrywać ilość światła i dostosować się do niej — tłumacz Elina Ilén.

Cel projektu badawczego to opracowanie wielu zastosowań dla tej autorskiej technologii. Badacze zadbają także o możliwość recyklingu tkanin z panelami słonecznymi. Wykorzystują oni tekstylia, których włókna zostały wykonane tylko z jednego materiału, co ułatwia ponowne przetworzenie i wykorzystanie tkaniny. Elementy elektroniczne można też łatwo usunąć. Należy zastosować odpowiednio wysoką temperatury, a następnie oderwać zbędną elektronikę.

fot. Elina Ilén
oprac. /kp/