Сьогодні з'являється все більше крихітних електронних пристроїв, що виконують складні завдання: компактні безпілотники, біосенсори, електронна шкіра для роботів. У складних пристроїв, які мають бути невагомими, загальна проблема – звичайні акумулятори для них надто важкі.
Цікаво Сотні терабайтів у кварцовому склі: винахідники розробили новий метод зберігання даних
Цю проблему можна вирішити за допомогою компактних сонячних панелей. Виробництво таких панелей – технологічно складне завдання, але колектив з університету KAUST у Саудівській Аравії розробив нову формулу чорнила, завдяки якому мікроскопічні сонячні акумулятори можна друкувати на спеціальному принтері.
Нові сонячні панелі вирішують проблему з акумулятором
Зазвичай сонячні панелі – це великі та важкі конструкції. Їх використовують у географічних зонах з високим освітленням, щоб накопичувати сонячну енергію. Але що, якщо отримувати енергію від Сонця можна буде не лише на величезних полях, а й на будь-яких поверхнях, наприклад, на склі розумних окулярів?
Мініатюрні та гнучкі сонячні панелі / Фото homo-science
Сонячні елементи тепер можна зробити настільки тонкими, легкими та гнучкими, що вони можуть спокійно лежати навіть на поверхні мильної бульбашки. Це стало можливим завдяки новому матеріалу полімеру полістиролсульфонату (PEDOT: PSS), який має важливу перевагу – він гнучкий.
Нові "невагомі" сонячні панелі схожі за структурою на сендвіч, вони складаються з декількох шарів. Щоб отримати електричний струм, потрібен фотоактивний шар, який під впливом сонячного світла віддає електрони, та катодний електрод, який приймає електрони. Команда з університету KAUST придумала власну формулу чорнила для друку кожного шару сендвіча.
Структура "невагомих" сонячних панелей / Фото homo-science
Як електрод використовувався гнучкий полімер (PEDOT: PSS), а як фотоактивний шар – органічний матеріал (P3HT:O-IDTBR). Для покращення екстракції електронів автори додали шар оксиду цинку (ZnO). Весь цей бутерброд запакували у шар парилену – гнучкого, водонепроникного та біосумісного захисного покриття.
Не пропустіть Науковці створили іншопланетний лід, який формується під дією плюсових температур
Де можна застосувати такі сонячні панелі
Такі сонячні панелі можна друкувати на склі або ультратонких, гнучких підкладках. Вони витримали випробування на водостійкість, провівши по шість годин у звичайній та в солоній морській воді. Насамперед тонкі сонячні панелі стануть у пригоді як джерела енергії для мініатюрних медичних пристроїв та датчиків, закріплених прямо на шкірі або навіть внутрішніх органах людини.