Современные фотоэлементы это жесткие, плоские панели, которые сложно хранить в большом количестве и интегрировать в бытовую электронику, телефоны, автомобили, окна и другие девайсы. К сожалению, традиционные проводящие материалы, из которых изготавливают солнечные элементы, лишены гибкости.
Интересно В графите обнаружили новую форму магнетизма
Ключевое требование к эффективному гибкому проводнику – способность выдерживать нагрузку во время сгибания при очень малом радиусе с сохранением целостности и других ценных свойств. Другими словами, нужен тонкий, гибкий, прозрачный и прочный проводящий материал. Такими характеристиками не обладают современные сверхтонкие стеклянные подложки и прозрачные проводники из оксидов металлов, которые можно сделать гибкими, но не полностью.
Открытие материала, который обладает всеми нужными характеристиками
Команда ученых под руководством специалистов из Южной Кореи нашла решение. Они нашли кандидата, отвечающего всем требованиям: пленку из однорядных углеродных нанотрубок. Она обладает достаточной прозрачностью и механической устойчивостью. Единственная ее проблема – при воздействии силы (как при сгибании) нанотрубки отклеиваются от поверхности подложки и требуют химической присадки.
Для того чтобы решить эту проблему, ученые нанесли проводящий слой на полиемидную подложку и заполнили пустые пространства нанотрубками. Также ученые повысили проводимость материала присадкой из оксида молибдена.
Получившийся прототип существенно превзошел ожидания команды. Композитная пленка толщиной всего 7 мкм продемонстрировала исключительную стойкость к изгибу, почти 80-процентную прозрачность и эффективность преобразования энергия на уровне 15,2% – максимальное значение, когда-либо достигнутое фотоэлементами из углеродных нанотрубок.
Особенности нового материала, полученного учеными
