13.06.2018
Сможете ли вы когда-нибудь зарядить свое мобильное устройство, автомобиль или даже одежду, применяя удобные, компактные, гибкие солнечные батареи? Сейчас это – скорее экспериментальная технология, но исследователи из Университета Аалто в Финляндии и Университета Монреаля уже вплотную изучают вопрос, сможет ли она когда-нибудь стать серийной и коммерциализированной? Специалистов также интересуют определенные проблемы, которые необходимо решить, чтобы это произошло. Главные из них – это воздействие инновационных гибких батарей на окружающую среду, а также их экономическая эффективность.
Исследователи говорят, что для того, чтобы электронные, гибкие солнечные модули стали жизнеспособными, и начали производиться в промышленных масштабах, их нужно создавать, применяя обработку рулоном-валком. Фактически их нужно выпускать на рулонах гибкой пластмассы или металлической фольги. Чернильная струйная печать позволяет быстро и точно вставлять компоненты красителя и электролита.
Инкапсуляция гибкой ячейки также представляет собой серьезную проблему. Если инкапсуляция будет недостаточной, жидкий электролит может просочиться из ячейки, также способны просачиваться иные примеси, что значительно сокращает срок службы устройства.
«Гибкие солнечные элементы в наши дни обычно производятся на пластинах металла или пластмассы. Два эти материала таят в себе конкретную опасность: металл может подвергнуться коррозии, а пластмассы способны проникать в воду и другие примеси», - сказал доктор Кати Миеттунен, руководитель проекта отдела биологических продуктов в Университете Аалто, Финляндия.
Новые технологии также потребуются для соединения составляющих вместе, поскольку обычные методы, такие как склеивание стекла, которые теперь используются в современных плоскопанельных дисплеях и других устройствах, непригодны для гибких солнечных элементов.
Срок службы новых устройств пока еще можно назвать еще одним проблемным моментом. Предварительным условием для их дальнейшей коммерциализации является адекватное соотношение срока службы по отношению к энергетическому потенциалу. Иными словами, гибкие солнечные модули не должны начать разрушаться прежде, чем произведут больше энергии, чем было потрачено на их создание (в том числе в денежном эквиваленте) - добавляет Яна Вапаавуори, новый доцент кафедры химии Университета Монреаля.
Новые технологии, подразумевающие использование биоматериалов или гибридных материалов с древесной пульпой в качестве субстратов для ячеек способны проложить ученым путь вперед, сказал доктор Кати Миеттунен, который работает с отделом химии UdeM в своих исследованиях. Естественная способность этих материалов отфильтровывать примеси будет хорошо работать как раз для гибких солнечных элементов.