Logo
Cover

Кристаллические кремниевые солнечные элементы, вставленные в гибкую искусственную кожу роботов или мягкие ткани умной одежды, могут оказаться не менее эффективными, чем жесткая солнечная кровля. Исследователи из Саудовской Аравии нашли способ растягивать фотоэлементы на рекордные 95%, сохраняя при этом 19% КПД.

Хотя внимание исследователей привлекает множество материалов, кремний остается фаворитом индустрии солнечных элементов благодаря своей стоимости, нетоксичности, высокой надежности, производительности и наличию производственных процессов его обработки.

Однако в ряде случаев его жесткость становится недостатком. В таком случае обычно обращаются к тонкопленочным элементам, но они тоже не идеальны: либо они состоят из низкопроизводительных органических материалов, либо из более эффективных, но очень дорогих неорганических. Команда профессора Мухаммада Мустафы Хуссейна из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы сумела преодолеть эти ограничения и разработала дешевые и производительные эластичные кремниевые фотоэлементы, пишет EurekAlert.

Для этого ученые взяли обычную солнечную панель из кремния и покрыли заднюю поверхность эластичным и недорогим биосовместимым эластомером экофлекс. Затем лазером они нарезали пластину на множество кусочков, оставив нетронутым гибкий каучуковый слой. Контакты в нем обеспечивали электрическую связь между отдельными островками солнечной панели.

Сначала исследователи нарезали кремниевую панель на квадратики, что позволило растянуть ее на 54% — после начали появляться диагональные трещины. Но оказалось, что наилучший результат достигается, если нарезать пластину на треугольники. Так ученые добились рекордного растяжения на 95%. При этом КПД солнечного элемента осталось на уровне 19%.

Изобретатели планируют интегрировать гибкий кремниевый материал в искусственную кожу роботов или предложить его производителям одежды со вшитыми датчиками.

Летом этого года немецкие ученые представили свою разработку — «солнечную ткань». Это мягкие и эластичные солнечные панели на тканевой основе — их будут печатать в рулонах, а потом покрывать грузовики вместо брезента или фасады домов.