Panel solar self-adhesive

"Bateri solar boleh dilekatkan kepada apa-apa dari bekalan kuasa mudah alih untuk alat untuk pakaian pintar dan juga saman ruang autonomi angkasawan," kata Xiaolin Zheng, sebuah artikel yang diterbitkan dalam Laporan Saintifik.

Kombinasi elektronik filem nipis dengan panel solar baru akan membuka kemungkinan untuk mencipta peranti teknikal baru, dan ini hanya peringkat pertama dalam pembangunan teknologi ini. Teknologi "air mata dan decal" boleh digunakan sepenuhnya serba boleh, menjamin ketua pasukan ahli fizik di Universiti Stanford Xiaolin Zheng.

Zheng dengan orang-orang yang suka berfikir maju dan mengeluarkan semula pelekat bateri solar sebenar, yang merupakan hasil eksperimen dengan filem-filem oksida silikon dan nikel ketebalan nanometer. Para saintis menjelaskan bahawa panel solar secara tradisional hanya boleh berfungsi dengan normal di permukaan yang sangat rata, di atas substrat khas, seperti kaca atau silikon.

Masalahnya ialah jika anda menggunakan substrat lain, ia tidak akan berfungsi kerana kebosanan yang lemah di permukaan, rintangan yang rendah terhadap suhu tinggi dan rawatan kimia. Tradisi ini sangat mengehadkan skop penggunaan sumber tenaga solar dengan kenaikan serentak dalam kos mereka.

Pemaju berjaya menyingkirkan kelemahan ini dalam bateri filem tipis mereka disebabkan pendekatan asal. Idea utama adalah untuk memisahkan bateri siap dari wafer silikon supaya mana-mana substrat boleh digunakan, tanpa menghiraukan kekakuan dan kekakuannya.

Para saintis telah digesa oleh teknologi untuk menghasilkan graphene oleh penemu permainannya dan Novoselov. Dengan teknik yang serupa, Xiaolin Chzhen dan rakannya menggunakan filem nikel tipis (300 nm) kepada plat campuran silikon oksida dan silikon tulen oleh penyejatan rasuk elektron.

Langkah seterusnya pada struktur dua lapisan yang dihasilkan telah digunakan pada bahagian aktif bateri solar filem nipis dan lapisan polimer pelindung untuk mengelakkan sentuhan bahagian aktif dengan air. Kemudian pita skot termal terpaku pada satu pinggir, dan plat diletakkan di dalam tab mandi air pada suhu bilik.

Beberapa minit kemudian, saintis memisahkan tepi pita supaya molekul air menembusi antara nikel dan plat, kemudian menaikkan jalur pita terma, ahli fizik sepenuhnya memisahkan seluruh filem bateri solar yang dihasilkan dari plat silikon. Pada peringkat pemisahan filem yang lengkap, saintis menyusun keseluruhan struktur ke 90 darjah untuk melemahkan lekatan.

Selepas pemisahan dari plat, filem itu boleh terpaku pada permukaan sasaran dengan gam, dan plat itu sendiri boleh digunakan lagi untuk membentuk pelekat bateri seterusnya.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa sel solar filem yang diperoleh menunjukkan hampir sama kecekapan sebelum dan selepas pemisahan filem dari substrat. Pengukuran menunjukkan bahawa semasa dan voltan sebelum dan selepas proses saiz pada kepingan keluli tahan karat atau pada kaca soda-limau tidak dapat dibezakan, difahami bahawa tiada kerosakan berlaku semasa pemindahan pelekat ke mana-mana permukaan.

Ukuran rata-rata penunjuk prestasi lebih daripada 20 panel solar dengan keluasan 0.05 meter persegi dan 0.28 meter persegi menunjukkan kecekapan = 7.4 ± 0.5% dan 5.2 ± 0.1% sebelum proses papan lapis dan kecekapan = 7.6 ± 0.5% dan n = 5.3 ± 0.1% selepas papan lapis. Perbezaan kecekapan antara sel-sel saiz yang berbeza adalah disebabkan oleh rintangan tinggi bateri yang disambungkan secara siri.

Walau bagaimanapun, lebih penting lagi bahawa kedua-dua panel solar mempunyai petunjuk prestasi hampir sama sebelum dan selepas proses saiz, dan sisihan hanya 5%, yang berada dalam ralat pengukuran. Hasil ini menggambarkan beberapa kelebihan utama teknologi ini: fleksibiliti dalam pemilihan substrat, kualiti reka bentuk asal, kesederhanaan dan kebolehkerjaan proses, serta penjimatan tambahan pada penggunaan semula substrat silikon asal.

Zheng mendakwa bahawa sel-sel solar seperti filem seperti ini boleh dilekatkan ke permukaan mana-mana: kaca, kain, kertas, atau bahan fotoelektronik lain yang tidak biasa, walaupun di dinding rumah. Dan dalam setiap kes, bateri akan menjana jumlah elektrik yang sama seperti panel solar tradisional teknologi sebelumnya, sambil mengekalkan kecekapan sebanyak 7.5%.

Plus, pelekat bateri mudah dibengkokkan, dan ini tidak menyebabkan kerosakan atau penurunan kecekapan. Para saintis meramalkan bahawa harta yang luar biasa ini dengan kos yang rendah akan membolehkan penggunaan panel solar baru - pelekat sebagai sumber kuasa untuk pakaian pintar dan peranti elektronik lain di mana kelenturan adalah penting.