Исследователи из японского центра Riken Center for Emergent Matter Science ламинировали органические фотоэлементы на изогнутые поверхности с помощью недавно разработанных термоусадочных полимеров. По словам ученых, в пасмурные дни изогнутые фотоэлементы могут улавливать солнечный свет более эффективно, чем обычные фотоэлементы.
«Одним из способов создания изогнутой электроники является использование резиновых подложек. Но фотоэлементы на таких подложках, как правило, имеют гораздо более низкую производительность», — говорят исследователи. «А вот фотоэлементы, изготовленные на гибких пленках, имеют высокую эффективность, но их бывает трудно разместить на изогнутых поверхностях».
Чтобы преодолеть это препятствие, ученые использовали термоусадочные пленки, обычно применяемые для инкапсуляции лекарств, отпускаемых без рецепта. Это позволяет уменьшить площадь нерастяжимой, но гибкой полимерной пленки на 70 процентов. «Когда материал становится тоньше, он становится более гибким — вот почему мы можем сминать алюминиевую фольгу руками, а также использовать алюминий для производства велосипедов», — говорит исследователь Стивен Рич. «Хотя мы используем жесткие материалы, такие как металлы и пластмассы, они в три раза тоньше, чем пакет для покупок, и могут сильно изгибаться, не ломаясь».
Термоусадочные пленки образуют крошечные складки при нанесении на полимерные пленки. Контролируя размер этих складок, японская команда смогла создать сжимаемые сенсорные датчики и сборные органические солнечные панели, которые можно использовать на круглых объектах. По словам исследователей, фотонные свойства морщинистых структур, созданных в результате усадки, улучшают сбор света, что повышает эффективность солнечных панелей на 17 процентов. Согласно статье, органические фотоэлементы можно ламинировать на различные изогнутые поверхности без потери эффективности.
Ученые описали свои результаты в статье «Developing the Nondevelopable: Creating Curved-Surface Electronics from Nonstretchable Devices«, которая недавно была опубликована в журнале «Advanced Materials».
Источник: https://www.pv-magazine.de/2022/02/07/japanische-forscher-laminieren-organische-photovoltaik-auf-gekruemmte-oberflaechen/
Перевод выполнен с разрешения редакции журнала pv mаgazine.
