Представив солнечные панели, вы, скорее всего, представляете сплошную квадратную плиту. Но технология становится все более гибкой, и теперь инженеры Пусанского национального университета в Корее разработали прототип солнечных элементов, которые можно полностью складывать.

Жесткие солнечные элементы отлично подходят для установки на крышах и огромных солнечных фермах, но они могли бы использовать немного больше гибкости, чтобы упростить их транспортировку или внедрить солнечные технологии в автомобили, телефоны, домашние устройства или даже одежду .

В последние годы гибкие солнечные элементы показали себя многообещающими для всех этих видов приложений. Обычно они сделаны из тонкопленочных материалов, таких как графен, диселенид вольфрама или селенид галлия, индия (CIGS), нанесенных на гибкие подложки, такие как полимеры или даже бумага. В результате получается солнечный элемент, который можно сгибать.

Но пока они не могут полностью сложиться пополам, не сломавшись. Другие электронные устройства начинают приобретать эту способность, как видно на примере телефонов Samsung Galaxy Fold, которые могут открываться и закрываться, как книга.

«В отличие от просто гибкой электроники, складные устройства подвержены гораздо более жестким деформациям, с радиусом складывания всего 0,5 мм», - говорит профессор Иль Чон, автор исследования. «Это невозможно с обычными ультратонкими стеклянными подложками и прозрачными проводниками из оксида металла, которые можно сделать гибкими, но никогда не складными».

Чтобы решить эту проблему, исследователи обратились к проводящим пленкам из однослойных углеродных нанотрубок (ОСНТ). Они внедрили эту пленку на полиимидную подложку, а затем легировали ее оксидом молибдена, чтобы улучшить ее проводимость.

В итоге исследователи смогли сделать солнечный элемент толщиной всего семь микрометров, который мог складываться до радиуса всего 0,5 мм. Они смогли выдержать без поломок более 10 000 циклов складывания. Они также неплохо работали, как солнечные элементы, демонстрируя эффективность преобразования энергии 15,2 процента и прозрачность 80 процентов.

«Полученные результаты являются одними из лучших среди тех, о которых сообщалось до сих пор для гибких солнечных элементов, как с точки зрения эффективности, так и с точки зрения механической стабильности», - говорит Чон.