PTFE w fotowoltaice, wpływ na rozwój badań kosmicznych
20 grudnia 2022
Fotowoltaika została odkryta w pierwszej połowie XIX wieku, a substancja PTFE została wynaleziona przez przypadek w 1938 roku. Jeszcze w tym samym roku PTFE zrewolucjonizował rynek produkcyjny, a wkrótce został najlepszym nośnikiem energii elektrycznej w fotowoltaice.
Krótka historia fotowoltaiki
W 1839 roku młody francuski fizyk eksperymentalny, Henry Becquerel, odkrył efekt fotoelektryczny. Kiedy eksperymentował z dwiema metalowymi elektrodami w roztworze przewodzącym prąd, odkrył, że urządzenie zostało wystawione na działanie światła w celu zwiększenia napięcia. Jednak badacz musiał zaniechać dalszych prób, ponieważ fotowoltaika wydawała się naruszać znane wówczas prawa fizyki.
Dopiero w 1904 roku Einstein opublikował artykuł na temat efektu fotoelektrycznego. Od tego czasu cała społeczność naukowa nie uważa już fotowoltaiki za naukową mistyfikację. Einstein zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 1921 roku, także dzięki temu odkryciu.
Niestety, ze względu na niską wydajność i wysokie koszty produkcji selenu, który był wykorzystywany wówczas w fotowoltaice, technologia ta była pomijana do lat 50-tych. Aż do momentu zastosowania rewolucyjnej substancji PTFE, dzięki czemu, już w 1958 roku z powodzeniem wystrzelono pierwszego orbitującego satelitę zasilanego energią fotowoltaiczną („Voyager I”, 18 marca 1958 r.).
Tym samym fotowoltaika rozpoczęła nową erę i wywarła znaczny wpływ na rynek oraz świat nauki i techniki. Nie ma innego sposobu na zapewnienie długotrwałego, niezawodnego zasilania pojazdu kosmicznego. Co więcej, od tego czasu prawie wszystkie orbitujące pojazdy kosmiczne wykorzystują fotowoltaikę jako źródło zasilania.
Fotowoltaika zintegrowana ze strukturami membranowymi PTFE
W latach 50, opracowano technologię fotowoltaiczną, która umożliwiła bezpośrednią integrację ogniw słonecznych z materiałami membranowymi. Technologia ta nazywana była pasami PTFE i została oparta na niezwykle elastycznych, amorficznych, cienkowarstwowych ogniwach słonecznych osadzonych w laminatach PTFE. Materiał ten był trwalszy niż membrany PVC; był odporny na promieniowanie UV i miał wysoką odporność na zabrudzenia.
W takich sytuacjach elementy fotowoltaiczne służą nie tylko do wytwarzania energii elektrycznej. Membrana fotowoltaiczna jest osadzona pomiędzy dwiema warstwami PTFE o różnej grubości. Ten proces laminowania zapewnia skuteczną ochronę ogniw przed obciążeniami i naprężeniami, a także przed wilgocią i czynnikami atmosferycznymi.
Chcesz dowiedzieć się więcej?
Skontaktuj się z naszym specjalistą!