Традиционно тонкоплёночные солнечные батареи изготавливают на жёсткой подложке из стекла или кремния, которая сильно ограничивает потенциал их применения. Существуют также их гибкие версии, но они требуют сложных методов производства и особых материалов.
Учёные из Стэнфорда (Stanford University) создали гибкие солнечные батареи, которые могут быть изготовлены по существующим технологиям, а в качестве подложки для них может быть использован любой материал, например,обыкновенная наклейка.
СяолиньЧжэн (Xiaolin Zheng) и её коллеги нанесли на пластину из кремния и его оксида тонкий слой никеля толщиной 300 нанометров. Поверх него нанесли стандартный тонкоплёночный фотоэлемент, покрыли его защитным полимером и наклеили термоскотч.
Затем этот сэндвич исследователи погрузили в тёплую воду и отклеили один край скотча, позволяя воде просочиться между слоем никеля и подложкой. Затем никель полностью отделили от жёсткой кремниевой пластины.
На последнем этапе оставшиеся элементы нагрели до 90 градусов Цельсия, приклеили сторону с никелем к поверхности (на выбор), а остатки скотча удалили.
Таким образом авторы работы опробовали нанесение гибкой солнечной батареи на различные поверхности (стекло, пластик, бумагу), и на всех из них устройство работало без потери эффективности.
"Теперь вы можете использовать солнечные батареи практически где угодно: на шлемах, сотовых телефонах, выпуклых стеклах, портативных электронных устройствах, изогнутых крышах и на одежде", — сказал Чжэн.
Исследователи обращают внимание, что производство таких солнечных батарей обходится не только легче и дешевле создания традиционных фотоэлектрических панелей соответствующего размера, но и лишено каких-либо отходов. Кремниевые пластины могут быть использованы повторно.
"Очевидно, что наши батареи в сочетании с тонкоплёночной электроникой могут быть использованы для создания множества новых продуктов – от умной одежды до аэрокосмических систем, — добавляетЧжэн. – Похоже,мы только в самом начале развития этой технологии, и этот метод можно будет использовать со многими другими материалами".
Подробно результаты исследования описаны в журнале Scientific Reports.
Также по теме: Робот поможет солнечным батареям получать больше энергии Японцы научились экономить на жаре Новый компактный бионический глаз заряжается на свету
