Розроблено фотоелементи, які можна згинати без наслідків

Недавня поява смартфонів із дисплеями, що згинаються, прискорила розвиток гнучкої електроніки. Один з найбільш корисних варіантів застосування такої технології - сонячні панелі. Міжнародна команда вчених розробила прототип фотоелемента, який не ламається, якщо його зігнути у два рази.

Сучасні фотоелементи це жорсткі, плоскі панелі, які складно зберігати у великій кількості та інтегрувати в побутову електроніку, телефони, автомобілі, вікна й інші девайси. На жаль, традиційні провідні матеріали, з яких виготовляють сонячні елементи, позбавлені гнучкості.

Ключова вимога до ефективного гнучкого провідника - здатність витримувати навантаження при згині при дуже малому радіусі зі збереженням цілісності та інших цінних властивостей. Іншими словами, потрібен тонкий, гнучкий, прозорий і міцний матеріал. Такими якостями не володіють сучасні надтонкі скляні підкладки та прозорі провідники з оксидів металів, які можна гнути, але не згинати повністю.

Команда вчених під керівництвом фахівців з Південної Кореї знайшла рішення. Вони знайшли кандидата, який відповідає всім вимогам: плівка з однорядних вуглецевих нанотрубок. Вона володіє достатньою прозорістю і механічною стійкістю. Єдина її проблема - при впливі сили (як при згинанні) нанотрубки відклеюються від поверхні підкладки та вимагають хімічної присадки.

Для того, щоб вирішити цю проблему, вчені нанесли провідний шар на поліімідну підкладку і заповнили порожні простори нанотрубками. Також вчені підвищили провідність матеріалу присадкою з оксиду молібдену.

Одержаний прототип набагато перевершив очікування команди, повідомляє buduemo.com. Композитна плівка товщиною всього 7 мкм продемонструвала виняткову стійкість до вигину, майже 80-відсоткову прозорість і ефективність перетворення енергія на рівні 15,2% - максимальне значення, коли-небудь досягнуте фотоелементами з вуглецевих нанотрубок.