В китаї розробили створили тонку, гнучку і клейку сонячну панель

«У Китаї дахи багатьох будинків обладнані пристроями перетворення сонячної енергії», розповідає Сяолінь Чжен (Xiaolin Zheng), яка працює над новим типом сонячних панелей. «Одного разу мій батько помітив, як здорово було б використовувати вікна, стіни, всю поверхню будівель для сонячної енергії, а не тільки дах».

Винахід, над яким працює дослідницька група Чжен в Стенфордському Університеті, коли-небудь, цілком ймовірно, зробить це можливим. Вони створили тонку, гнучку і клейку сонячну панель - сонячний стікер, наклейка, яка, по ідеї, зможе живити всі, від будівель до літаків.

«Роблячи сонячну панель надзвичайно тонкої і гнучкої, ми отримали можливість використовувати її різними способами», розповідає Чжен, доцент Стенфордського університету, і лауреат нагороди президента США в галузі науки та інженерії для молодих фахівців. «Я сподіваюся, що наше відкриття зможе різко збільшити доступність, практичність і широке застосування сонячної енергії».

У 2010 році, після почутих слів батька, Чжен прочитала науково-дослідницьку роботу, яка знову повернула її до цієї ідеї. Робота описувала експеримент, в якому наноматериал графен був вирощений на шарі нікелю, розташованого на кремнієвій пластині. При зануренні у воду, нікель відокремлювався від поверхні, поряд з графеном.

«Це звучало неймовірно», згадує вона. «Що якщо такий же принцип може бути використаний для отримання більш тонкої і гнучкої сонячної панелі, яку можна буде знімати, приклеювати і вона буде триматися на будь-якій поверхні?».

Звичайні тонкоплівкові сонячні елементи виготовляються на скляних або кремнієвих пластинах, тому вони жорсткі, важкі і досить обмежені в місці використання. Пластик або папір зробить сонячну панель більш гнучкою, але не зробить її стійкою до високої температури і хімічних речовин, необхідним для виготовлення.

«Наша нова техніка дозволяє розглядати сонячну панель, як піцу», пояснює Чжен. «Коли ви печете піцу, ви використовуєте металевий посуд, яка може витримувати високу температуру. Але щоб поширювати піцу економічно вигідно, продавець використовує паперову коробку ».

Працюючи зі своєю командою, Чжен як зазвичай використовувала силіконову або скляну поверхню для виготовлення сонячних панелей, але вона додатково вставила металевий шар між панеллю і поверхнею. Після кількох спроб і помилок, вчені, нарешті змогли відокремити металевий шар від поверхні після замочування всієї структури в воді протягом декількох секунд.

Результатом виявилася активна сонячна панель, товщина якої складає всього пару мікрон - близько однієї десятої товщини поліетиленової плівки. «Матеріал вийшов дуже гнучкий, тому його можна прикріпити до будь-якої поверхні - мобільному телефону, скляному даху, стіни або зігнутої колоні».

Тонкі і гнучкі панелі можуть виробляти таку ж кількість електроенергії, як і жорсткі, крім того, вони пропонують додаткові економічні переваги, оскільки можуть значно знизити виробничі витрати і, як наслідок, мати нижчу вартість.

У традиційному виробництві сонячних елементів ціна базового шару становить 25% від вартості. Новий метод дозволить замінити базовий шар дешевшим або вже існуючим. Наприклад, вікна будівлі самі по собі забезпечують базовий шар, тому все, що необхідно - це світлочутливий частина. Сонячний елемент, який можна легко зняти і встановити, дозволяє економити.

«Кремнієві пластини після використання залишаються чистими і блискучими», розповідає вчений. «Так само як і деко для піци, вони можуть бути використані знову і знову, що призводить до економії кошти. А з тієї причини, що клейкі сонячні панелі набагато легше в установці, ніж звичайні панелі, цей процес буде простіше і дешевше ».