Инженеры разработали тонкую «ткань», которая может быстро превратить любую поверхность в источник энергии.
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали покрытие, которое тоньше человеческого волоса, но может превратить любую поверхность в солнечную батарею. Этот материал в 100 раз легче обычных солнечных панелей, но генерирует в 18 раз больше энергии на килограмм. Их можно использовать для зарядки носимых устройств или быстрой установки в места чрезвычайных ситуаций.
Традиционные кремниевые солнечные элементы хрупкие, поэтому они должны быть заключены в стекло и упакованы в тяжелый толстый алюминиевый каркас. Это ограничивает возможности их использования. Чтобы преодолеть эти ограничения, инженеры создали фотоэлементы, которые могут быть установлены на любой поверхности.
Для создания нужных структур исследователи используют наноматериалы в виде электронных чернил для печати. Они покрывают структуру солнечного элемента с помощью устройства для нанесения покрытий с щелевой матрицей. Оно может наносить электронные материалы на подготовленную съемную подложку толщиной всего 3 мк (0,003 мм).
Используя трафаретную печать (метод, аналогичный тому, как рисунки добавляются к футболкам с трафаретной печатью), электрод печатается на структуру, чтобы сформировать фотоэлемент, объясняют ученые. После завершения печати готовый фотоэлемент толщиной всего 15 мкн может быть отделен от подложки и нанесен на любой материал.
Исследователи протестировали свое устройство в серии экспериментов. Оказалось, что готовая «фотоэлектронная ткань может генерировать 730 Вт энергии на кг, когда оно стоит отдельно, и около 370 ватт на килограмм, если оно развернуто на высокопрочной ткани Dyneema, что примерно в 18 раз больше мощности обычной солнечной батареи.
Готовые пленки могут быть интегрированы в паруса лодки для питания мотора в море, прикреплены к палаткам и брезентам, которые развертываются в операциях по ликвидации последствий стихийных бедствий, или установлены на крыльев дронов для увеличения дальности их полета
Читать далее:
Существует ли наука в экстремальных условиях? Отвечаем в цифрах
«Ходячие мертвецы» существовали миллионы лет назад: ученые рассказали, как они появились
На древней рукописи найдены таинственные надписи: их сделали без чернил