Современные фотоэлементы это жесткие, плоские панели, которые сложно хранить в большом количестве и интегрировать в бытовую электронику, телефоны, автомобили, окна и прочие девайсы. К сожалению, традиционные проводящие материалы, из которых изготавливают солнечные элементы, лишены гибкости.

Ключевое требование к эффективному гибкому проводнику — способность выдерживать нагрузку при изгибе при очень малом радиусе при сохранении целостности и других ценных свойств. Другими словами, нужен тонкий, гибкий, прозрачный и прочный проводящий материал. Такими качествами не обладают современные сверхтонкие стеклянные подложки и прозрачные проводники из оксидов металлов, которые можно сделать гнущимися, но не сгибающимися полностью.

Команда ученых под руководством специалистов из Южной Кореи нашла решение, сообщает EurekAlert. Они нашли кандидата, отвечающего всем требованиям: пленку из однорядных углеродных нанотрубок. Она обладает достаточной прозрачностью и механической устойчивостью. Единственная ее проблема — при воздействии силы (как при сгибании) нанотрубки отклеиваются от поверхности подложки и требуют химической присадки.

Для того чтобы решить эту проблему, ученые нанесли проводящий слой на полиимидную подложку и заполнили пустые пространства нанотрубками. Также ученые повысили проводимость материала присадкой из оксида молибдена.

Получившийся прототип намного превзошел ожидания команды. Композитная пленка толщиной всего 7 мкм продемонстрировала исключительную устойчивость к изгибу, почти 80-процентную прозрачность и эффективность преобразования энергия на уровне 15,2% — максимальное значение, когда-либо достигнутое фотоэлементами из углеродных нанотрубок.

Большого прогресса в создании нового поколения многофункциональных, гибких и легких солнечных элементов добились ученые из Саудовской Аравии. Они разработали полимерные чернила и метод печати с рекордным для этого класса фотоэлементов КПД.