Носимая солнечная энергия: ученые создали гнущиеся солнечные батареи
Представьте, что вы заряжаете свой телефон или питаете монитор здоровья, просто надев одежду с солнечными батареями. Исследователи сделали значительный шаг к такому будущему, разработав новый материал для солнечных батарей.
Органические фотоэлектрические пленки (OPV) обладают огромным потенциалом для носимой электроники. Однако за достижение водонепроницаемости часто приходится платить гибкостью — важнейшим качеством для носимой техники. Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, позволяет преодолеть это препятствие, создав водонепроницаемую и очень гибкую OPV-пленку.
Традиционные OPV-пленки состоят из множества слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Основная проблема заключается в создании водонепроницаемого слоя для транспортировки отверстий (критически важного для выработки электроэнергии) без ущерба для гибкости.
Исследовательская группа добилась этого путем прямого осаждения анодного слоя (серебряного электрода) на активные слои, что привело к превосходной адгезии между ними. Затем они применили процесс термического отжига, по сути, «запекая» пленку при температуре 85 °C в течение 24 часов.
Эти усовершенствования позволили добиться впечатляющих результатов. Пленка сохранила 89% своих характеристик даже после погружения в воду на четыре часа. Она также сохранила 96% функциональности после 300 циклов растяжения под водой на 30%. Что особенно примечательно, пленка выдержала даже полный цикл стирки в стиральной машине — невиданный ранее подвиг.
Исследовательская группа признает необходимость дальнейших улучшений — особенно в плане долгосрочной стабильности при воздействии воздуха, света и стресса.