Ултратънка соларна клетка може да стои върху сапунен балон

Докато органичните фотоволтаици отдавна изостават от силициевите и другите тънкослойни технологии, потенциалът им за направа на гъвкави и свръхлеки устройства доведе до някои интересни нишови приложения в устройства с ниски изисквания за мощност, като например безжични сензори и медицински устройства. Проучванията също така показват, че наличието на пшодобни пазарни ниши за маломерни устройства може да ускори развитието на новите фотоволтаични технологии.

Учени от Университета за наука и технологии “Крал Абдула“ (KAUST) разгледаха възможността органични фотоволтаици да осигуряват захранване на медицински сензорни устройства, основавайки се на предишни изследвания, които демонстрираха глюкозен сензор, който може да се използва от пациенти с диабет за мониторинг на кръвната захар без необходимост от игли или кръвни проби. „Огромното развитие на електронната кожа за роботи, сензори за летящи устройства и биосензори за откриване на болести са ограничени по отношение на енергийните източници“, казва изследователят от KAUST Елоаз Бихар. „Вместо обемисти батерии или връзка с електрическа мрежа, ние си представихме, че използваме леки, ултратънки органични слънчеви клетки, за да събираме енергия от светлината, независимо дали на закрито или на открито.“

Това са и направили. Използвайки мастилено-струен печат, групата е успяла да депозира всички слоеве на органична соларна клетка с помощта на мастилено-струен принтер. Клетките постигнаха 4.73% ефективност при отлагане върху стъкло (световен рекорд за изцяло мастилено-струйно отпечатване на подобно устройство) и 3.6% върху гъвкав субстрат.

Ключово за постижението, според KAUST е използването на PEDOT:PSS като органичен електроден материал, заместващ по-често използвания индиево-калаен оксид. За всеки електрод са използвани две различни формулировки на PEDOT:PSS, със сребърни контактни подложки и в двата сценария. Активният клетъчен материал е “не-фулерен-насипна хетеро-свързваща молекула”, а цялото устройство е обвито във водоустойчив парилен.

Устройството е описано в статия я списанието „Advanced Materials Technologies”. Най-интересното е, че клетките с площ от 0,1 кв.см, тежащи по 0,057 милиграма всяка, са толкова леки, че всяка от тях може да стои върху сапунен балон – и екипът учени е демонстирирал това.

Клетките са тествани и за излагане на морска и сладка вода. Учените казват, че бъдещата им работа ще се фокусира върху разбирането на поведението на устройствата в контакт с пот или слюнка, за по-добра интеграция с медицински сензорни устройства.

Изображение: Анастасия Серин / KAUST

Коментари

Напиши коментар

E-mail адресът Ви няма да бъде публикуван




*