Команда исследователей из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы (جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية), разработала технологию, с помощью которой можно производить настолько лёгкие солнечные батареи, что их можно легко разместить на стенках мыльного пузыря.

С ограничениями в области электроэнергии сталкиваются такие важные разработки, как электронная кожа для роботов, датчики для дронов и биосенсоры для обнаружения болезней. Вместо громоздких солнечных батарей или подключения к электросети исследователи под руководством Дерьи Баран (Derya Baran) предлагают использовать лёгкие ультратонкие солнечные батареи на базе органических материалов.

Напечатанные на принтере ультратонкие солнечные батареи настолько лёгкие и гибкие, что их можно разместить на поверхности мыльного пузыря.

До сих пор ультратонкие органические солнечные батареи изготавливались путём центрифугирования (спин-покрытия) или термического испарения, что накладывало ограничения по геометрии устройства. В качестве электрода эти техники предполагали использование прозрачного проводящего материала — оксида индия-олова. Но он — хрупкий и негибкий. Для преодоления этих ограничений команда решила использовать другую технологию нанесения солнечной батареи на поверхность — струйную печать. Они модифицировали чернила из поли(3,4-этилендиокситиофен)-полистиролсульфоната (PEDOT:PSS) с помощью сшивающего агента на основе метоксисилана — (3-глицидилоксипропил)триметоксисилана (GPTMS).

Ключевой исследовательской задачей было разработать функциональные чернила для того, чтобы печатать эти крошечные солнечные батареи.

Чернила были оптимизированы отдельно для каждого слоя устройства, а затем учёные напечатали их на стекле для проверки работоспособности. В итоге была достигнута высокая эффективность в преобразовании солнечной энергии — целых 4,73%. Это выше предыдущего рекорда в 4,1% эффективности для полностью напечатанной солнечной батареи.

«Наше открытие задаёт планку для нового поколения универсальных, ультралёгких напечатанных солнечных батарей, которые могут быть использованы как источник энергии или интегрированы в накожные или имплантируемые медицинские аппараты»,

говорит Элоиза Бихар (Eloïse Bihar), работавшая в команде с Дерьей Баран.

Добавить комментарий