Когда речь идет о солнечных панелях, большинство людей представляет себе жесткие квадратные плиты. Но инженеры Пусанского национального университета в Корее разработали прототипы гибких солнечных ячеек, которые можно складывать как бумагу, не причиняя им никакого вреда.
Жесткие солнечные панели отлично подходят для размещения на крышах и огромных солнечных фермах, но гибкие ячейки гораздо проще транспортировать. Также гибкие панели позволяют экспериментировать с формой батареи, нанося ее на неровные поверхности, вроде корпуса автомобиля или одежды.
Проблема гибкости
В последние годы гибкие солнечные панели становятся все более популярными. Обычно, они делаются из тонкопленочных материалов, таких как графен, диселенид вольфрама или селенид индия-галлия (CIGS), которые наносятся на гибкие подложки, вроде полимера или бумаги. В результате получается панель, способна изгибаться, но лишь в ограниченном радиусе. Если такую панель попытаться сложить вдвое, она сломается.
“В отличие от просто гибкой электроники, складные устройства подвержены гораздо более жестким деформациям, с радиусами складывания до 0,5 мм. Это невозможно реализовать с помощью обычных ультратонких стеклянных подложек и металлических оксидных прозрачных проводников. Их можно сделать гибкими, но не полностью складывающимися”, - говорит профессор Ил Джон, автор исследования.
Чтобы решить эту проблему, исследователи обратились к проводящим пленкам, изготовленным из одностенных углеродных нанотрубок (SWNTs). Они внедрили эту пленку на полиимидную подложку, а затем легировали ее оксидом молибдена, чтобы улучшить ее проводимость.
В конце концов, исследователи смогли сделать солнечную ячейку толщиной всего семь микрометров. Ячейка может складываться с радиусом всего 0,5 мм. Она выдерживает более 10 тыс. циклов складывания без разрыва. Эффективность преобразования энергии гибкой ячейки составляет приличные 15,2%. Также она на 80% прозрачна.
“Полученные результаты являются одними из лучших среди тех, о которых сообщалось до сих в сфере гибких солнечных ячеек, как с точки зрения эффективности, так и с точки зрения механической стабильности”, - говорит профессор Ил Джон.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.
