Группа японских инженеров разработала гибкие солнечные панели с водонепроницаемым покрытием. Такие фотоэлементы можно будет встраивать в носимые устройства для мониторинга здоровья и физической активности. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Energy.
Ученые из Института физико-химических исследований RIKEN и Токийского университета создали ультратонкие солнечные модули, которые выдерживают сжатие, растяжение и даже погружение под воду. Для этого с обеих сторон фотоэлементы покрыли тянущейся водонепроницаемой эластомерной пленкой. Эластомерное покрытие защищает модули от попадания воды и воздуха, но при этом не препятствует поступлению солнечного света.
При изготовлении модулей японские инженеры использовали материал PNTz4T, который они разработали ранее. Фотоэлементы расположили на париленовой пленке толщиной всего 1 мкм, после чего покрыли слоями эластомеров.
Энергоэффективность тонких солнечных батарей составила 7,9%, при этом они генерировали 7,86 милливатт на кв. см. При воздействии симулированного солнечного света в 100 милливатт на кв. см плотность тока доходила до 13,8 миллиампер на кв. см.
Также в ходе экспериментов ученые поместили фотоэлементы под воду на два часа. При этом КПД снизился на 5,4%. Модули хорошо выдержали и механическое воздействие. После 20 циклов сжатий и воздействия капель воды эффективность снизилась всего на 20%, сообщает Science Daily.
Ученые планируют применять разработку для создания гибких носимых устройств на солнечной энергии. Тонкие модули можно будет встраивать в одежду и подключать к ним датчики для отслеживания сердечного ритма и температуры тела
Открыты и другие методы создания гибких фотоэлементов. Так, международная команда ученых разработала метод создания сверхтонкой пленки из расплавленных прозрачных серебряных нанопроводов. По свойствам проводимости такая пленка сопоставима с серебряной пластиной.
Нормированная стоимость солнечной энергии в США упала ниже $1 за ватт
Технологии
Ученый и бизнесмен Зенгронг Ши также создал легкую, гибкую и ультратонкую солнечную панель eArche. Благодаря специальному композитному материалу она на 80% легче обычных панелей.