Появились самые тонкие, легкие и гибкие солнечные батареи в мире

27.08.2020

Ученые из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы представили концепт солнечных батарей, которые можно использовать для микроскопических устройств. Они настолько тонкие и гибкие, что их можно разместить даже на мыльном пузыре.

Исследователи из Саудовской Аравии представили метод для изготовления солнечных батарей, которые теперь можно сделать настолько тонкими, легкими и гибкими, что они могут удержаться даже на мыльном пузыре. Новое соединение, которые эффективно улавливают энергию из света, может стать альтернативный способом питания электронных устройств — таких как медицинские пластыри для кожи, где традиционные источники энергии непригодны.

До сих пор ультратонкие органические солнечные элементы, как правило, изготавливались с помощью центрифугирования (процедура, используемая для нанесения однородных тонких пленок на плоские подложки) или термического испарения, которые не являются масштабируемыми и ограничивают геометрию устройства. Новая технология использует оскид индия-олова в качестве электрода. Для того, чтобы преодолеть хрупкость материала, команда использовала струйную печать.

«Большие разработки в области электронной кожи для роботов, датчиков для летающих устройств и биосенсоров для обнаружения заболеваний ограничены с точки зрения источников энергии. Вместо громоздких батарей или подключения к электрической сети мы подумали об использовании легких, ультратонких органических солнечных батарей для получения энергии из света, как в помещении, так и на улице». Пресс-релиз Научно-технологического университета имени короля Абдаллы
После оптимизации состава чернил для каждого слоя устройства, солнечные элементы напечатали на стекле для проверки их работоспособности. Они достигли эффективности преобразования энергии (PCE) в 4,73%, побив предыдущий рекорд в 4,1% для полностью напечатанного элемента. Команда впервые показала, что элемент можно распечатать на ультратонкой гибкой подложке, достигнув показателя PCE в 3,6%.

Ранее появились новые тонкие солнечные батареи можно прикрепить к любой поверхности. К 2023 году они станут на 3% эффективнее, чем аналоги. Устройства используют органические полимеры, которые улавливают солнечную энергию и проводят электричество. Жидкие полимеры укладываются на листы материала слоями — из них получаются панели, толщиной 0,075 мм. Исследователи отказались от кремния — основного материала, который используют в традиционных панелях.

Источник: Хайтек