478.57
+0.37
561.79
+1.96
8.05
+0.02
+22
Погода в Ереване
Рус
Физики создали органические солнечные батареи толщиной с волос
19:18
03 Апреля 2012

Японские и австрийские физики разработали полностью органический фотоэлемент толщиной в несколько микрометров, который можно обернуть несколько раз вокруг человеческого волоса без потери функциональности, и представили его в статье в журнале Nature Communications.

За последние годы ученые создали множество новых типов фотоэлементов, преобразующих энергию света в электричество или биотопливо. Так, в феврале 2012 года американские физики разработали особое покрытие из полых нанокристаллов кремния, поглощающих до 75% солнечных лучей. Кроме того, в новом тысячелетии активно разрабатываются органические солнечные батареи. Производительность таких батарей остается на достаточно низком уровне, но при этом они крайне дешевы в производстве и отличаются высокой гибкостью и механической прочностью, пеердает РИА Новости.

ТОНЬШЕ ВОЛОСА

Группа физиков под руководством Мартина Кальтенбруннера (Martin Kaltenbrunner) из университета Иоганна Кеплера в городе Линц (Австрия) разработала технологию, позволяющую производить сверхтонкие и сверхгибкие фотоэлементы из органических веществ и лавсановой пленки, применяющейся в качестве диэлектрика в микро-конденсаторах.

Как объясняют ученые, пленка из лавсана используется в качестве "обложки" для фотоэлемента, который представляет собой многослойный "торт" из нескольких слоев органических полупроводников - политиофена (P3HT), эфира масляной кислоты (PCBM) и других сложных соединений. На нижнюю и верхнюю части "торта" напыляются тонкие электроды из калия и серебра, поверх которых приклеены защитные пленки из лавсана.

Для увеличения прочности конструкции ученые прикрепили к лавсановым "обложкам" полоски эластичного материала, что позволило растягивать батарею в несколько раз, не опасаясь разрыва электродов или полупроводящих пленок. Толщина полученного "бутерброда" составляет всего 1,9 микрометра, что позволяет обернуть такую батарейку вокруг человеческого волоса несколько раз. Невероятная гибкость и механическая устойчивость защищают устройство от необратимых повреждений при "раскручивании" пленки.

МИСТЕР ФАНТАСТИК

Экспериментальная батарейка на основе микропленки поглощала до 4% энергии искусственного "Солнца" в лаборатории, что сопоставимо с производительностью других тонких фотоэлементов на базе органики. Следует понимать, что коэффициент полезного действия в "полевых" условиях может быть несколько ниже лабораторных значений.

Тем не менее, у данного изобретения есть существенное преимущество по сравнению с другими решениями - оно продолжает вырабатывать электричество даже при сжатии на 80% или растягивании в 4 раза.

Кроме того, с точки зрения соотношения массы и производимой мощности пленка из органики легко обходит своих кремниевых конкурентов. По расчетам физиков, она производит до 10 ватт на грамм массы, тогда как кремниевые и многокомпонентные фотоэлементы достигают лишь 0,8 или 0,3 ватт на грамм.
Как полагают ученые, это делает их изобретение идеальным источником энергии для сверхлегких БПЛА, аэростатов, роботов размером с насекомого, а также для интеграции в "искусственную кожу".

С другой стороны, после двадцати-тридцати деформаций пленка теряет до четверти мощности. Ученые полагают, что это связано со тем, что структура эластичных полосок со временем "портится", из-за чего пленка не разжимается до конца после двух десятков циклов деформации. -0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
21:37
19 Августа 2017
Летящий к Земле астероид при столкновении теоретически способен уничтожить жизнь на планете - ученый
Он будет двигаться с юго-востока на юго-запад на высоте 20-30 градусов над горизонтом
20:42
19 Августа 2017
Android в лучах затмения: стала известна дата выхода новой операционной системы
Новая операционная система Android O (8.0) будет представлена общественности
20:24
18 Августа 2017
К Земле приближается самый крупный со времени наблюдений астероид
К Земле приближается крупнейший астероид со времен начала систематических наблюдений НАСА
21:13
17 Августа 2017
Физики открыли потенциально новое состояние вещества
Американские и немецкие физики открыли потенциально новое состояние материи
10:13
16 Августа 2017
Ученые доказали смертельную опасность периодического курения
К подобным выводам авторы пришли, сравнив показатели артериального давления и уровня холестерина у около 40 тысяч активных и социальных курильщиков из штата Огайо
21:32
15 Августа 2017
Ученые нашли новый эффективный способ борьбы с облысением
Американские ученые нашли новый эффективный способ борьбы с облысением
21:17
14 Августа 2017
Время почти пришло: математик предсказал срок гибели человечества
Ученый пришел к выводу, что технологические цивилизации, которые существуют миллионы лет, чрезвычайно редки и маловероятно, что люди — одна из них
14:18
11 Августа 2017
Ученые обнаружили простой способ замедлить старение
В экспериментах специалисты использовали 6-месячных и 18-месячных мышей, у которых брали образцы тканей печени
20:26
08 Августа 2017
Астрофизики обнаружили неожиданное свойство черных дыр
Астрофизики считают, что их точку зрения подтверждает тот факт, что в центрах галактик, где должно быть много черных дыр, нейтронных звезд мало
18:22
08 Августа 2017
Ученые опровергли главную причину происхождения человека
Ученые Университета Джорджа Вашингтона в США пришли к выводу, что изменение климата не было движущей силой эволюции человека
14:08
07 Августа 2017
Армянский эксперт прокомментировал ситуацию с глобальным сбоем в Facebook
Утром в понедельник пользователи Facebook пожаловались на неполадки в работе социальной сети
20:47
06 Августа 2017
Ребенок подал заявление для работы в NASA за $187 тысяч в год, организация ответила
"Моя сестра называет меня инопланетянином, я посмотрел практически все фильмы про космос и инопланетян", - написал он.