Solarne ćelije koje akumuliraju energiju

Sunčane ćelije služe za pretvaranje energije sunčane svjetlosti u električnu energiju. Ta energija se može potrošiti odmah, može se isporučiti u električnu mrežu ako ona postoji na lokaciji, ili se može spremiti u baterije za kasniju potrošnju. Ako ne postoji priključak na mrežu tada je najbolje rješenje za osiguranje stalne potrošnje nabavka većeg broja baterija.

Ali baterije koštaju, često i više nego same solarne ćelije, ponajviše zato što im je životni vijek nekoliko puta manji od životnog vijeka samih sunčanih ćelija.

Ovaj problem bi se djelomično mogao riješiti ugradnjom električnih kondenzatora u same solarne ćelije. Na taj način bi sunčane ćelije imale dvije funkcije, proizvodnju energije i njezino skladištenje.

Električni kondenzatori su uređaji koji se sastoje od dvije ili više vodljivih ploča koje dijeli električni izolator, te se pri priključenju ovih ploča na suprotne polove izvora energije unutar ploča akumulira određena količina energije. Količina elektriciteta jednaka je umnošku električnog kapaciteta i električnog napona. Ti uređaji imaju vrlo mali unutrašnji otpor, te se ta energija može isprazniti u vrlo kratkom vremenu. Količina energije koja se može spremiti na kondenzator povećava se sa većom površinom ploča i sa smanjenjem udaljenosti između ploča. Kondenzatori se najčešće izrađuju od tanke aluminijske folije i tankog izolatora namotanih na mali valjak.

Umjesto namotavanja na valjak kondenzator bi se mogao postaviti na samu fotoćeliju kao novi sloj pri izradi, a ispod slojeva koji pretvaraju sunčanu energiju u električnu energiju. Tanka aluminijska folija već se kod nekih sunčanih ćelija koristi kao reflektirajuća površina koja vraća natrag sunčane zrake i tako povećava efikasnost iskorištenja energije. Preko ove fotoćelije trebalo bi dodati tanki izolirajući sloj te još jednu aluminijsku foliju. Spajanjem jedne folije na plus pol, a druge na minus pol sunčane fotoćelije dobio bi se kondenzator na ploči same sunčane ćelije. Dodavanjem više slojeva tanke folije kapacitet ovog kondenzatora bi se znatno povećao. Ovakve ugrađene tanke aluminijske folije bi se mogle ugraditi i u nove vrste savitljivih fotoćelija koje su još uvijek u početnim fazama razvoja. Mogle bi se ugraditi i u nove visoko-efikasne višeslojne ćelije u kojima svaki sloj ćelije koristi drugu boju svjetlosti radi veće efikasnosti.

Ovim dodavanjem dodatnih slojeva aluminijske folije trošak proizvodnje sunčane ćelije bi se povećao za minimalni iznos. Debljina sunčane ćelije bi se također povećala vrlo malo. Ali potreba za nabavkom baterija bi se mogla znatno smanjiti. Radi toga bi se i ukupna investicija u samostalni električni izvor mogla smanjiti.

Ovakve sunčane ćelije sa ugrađenim kondenzatorima na stražnjoj strani bile bi vrlo korisne na svim mjestima gdje je potrebno energiju akumulirati za kasniju upotrebu, kao što su izdvojeni građevinski objekti bez priključka na električnu mrežu, te na na automobilima, brodovima, avionima ili svemirskim postajama. Osobito bi bile korisne tamo gdje je povremeno potrebno u kratkom vremenu dati veliku količinu struje.