Гибкие исследования солнечных элементов — это исследовательская технология, пример которой был создан в Массачусетском технологическом институте, в котором солнечные элементы изготавливаются путем осаждения фотовольтаического материала на гибкие подложки, такие как обычная бумага, с использованием технологии химического осаждения из паровой фазы. Технология изготовления солнечных элементов на бумаге была разработана группой исследователей из Массачусетского технологического института при поддержке Национального научного фонда и Программы солнечных полетов Alliance Eni-MIT.

Особенности
Схемы органических фотоэлектрических материалов осаждаются в пяти слоях на обычных бумажных подложках в вакуумной камере. Это делается путем покрытия конформных проводящих полимерных электродов окислительным химическим паром, процесса, известного как химическое осаждение из паровой фазы. Такие солнечные батареи способны создавать напряжения, превышающие 50 В, что в свою очередь может приводить в действие электроприборы при нормальных условиях освещения. Также показано, что солнечный элемент является гибким. Проводящая сетка солнечных элементов подобна струйной фотопечати с узорными прямоугольниками. Когда провода подключены к электрической подложке, показано, что они питаются электроприборами. Предполагается, что стоимость «печати» (как описывает MIT), аналогична стоимости печати на струйной фотопечати. Эта технология использует температуры осаждения из паровой фазы менее 120 ° C, что упрощает производство на обычной бумаге. Текущая эффективность панели составляет около 1%, что исследователь надеется улучшить в ближайшем будущем.

тестирование
Схема была также испытана путем осаждения фотоэлектрических материалов на подложке из полиэтилентерефталата (ПЭТ). ПЭТ-лист складывали и разворачивали 1000 раз, и не наблюдалось явного ухудшения характеристик, тогда как общие фотоэлектрические материалы, нанесенные на ПЭТ, ухудшались только с одной складкой. Солнечный элемент также пропускался через лазерный принтер, чтобы продемонстрировать его продолжительную работу после воздействия [несколько] высоких температур и по-прежнему сохранял свои характеристики после процедуры.

преимущества
В обычных солнечных панелях несущие конструкции панели, такие как стекло, кронштейны и т. Д., В основном вдвое дороже, чем фотоэлектрические материалы, изготовленные на них. Поскольку бумага стоит примерно тысячную часть стекла, солнечные элементы, использующие процессы печати, могут быть намного дешевле, чем обычные солнечные панели. Также другие методы, включающие материалы для покрытия с материалами, включают в себя сначала покрытие бумаги гладким материалом, чтобы противодействовать шероховатости в молекулярном масштабе бумаги. Но в этом методе фотогальванический материал может быть нанесен непосредственно на необработанную бумагу.

Приложения
Если такие солнечные элементы могут достичь достаточной технологической зрелости, их можно использовать в качестве обоев и оконных оттенков для производства электроэнергии из освещения помещения. Они также могут быть изготовлены на одежде, которая, в свою очередь, может использоваться для зарядки переносных электронных устройств, таких как мобильные телефоны и медиаплееры.

Гибкие солнечные модули могут использоваться на изогнутых крышах или крышах, где нет смысла устанавливать систему монтажа в стойку.

Недостатки
Чтобы выдерживать более 20 лет на открытом воздухе, подвергающихся воздействию элементов, такие солнечные элементы должны быть отделаны передним листом УФ-стойкого фторполимера или термопластичного олефина, а не стекла, используемого в обычных солнечных элементах, что сравнительно недорого. Солнечные элементы должны быть герметизированы, поэтому вода и кислород не могут проникать в клетки и разрушать их посредством окислительной деградации.