30.10.2021
Homo Science
1 050

Разработаны «невесомые» солнечные панели

4.5

Команда ученых из Саудовской Аравии создала очень легкие солнечные панели, которые можно будет использовать в беспилотниках, биосенсорах и электронной коже роботов.

Сверхлегкие солнечные панели / ©homo-science.ru

Сегодня появляется все больше крошечных электронных устройств, которые выполняют сложные задачи: компактные беспилотники, биосенсоры, электронная кожа для роботов. У сложных устройств, которые должны быть невесомыми, общая проблема — обычные аккумуляторы для них слишком тяжелые.

Эту проблему можно решить с помощью компактных солнечных панелей. Производство таких панелей – технологически сложная задача, но коллектив из университета KAUST в Саудовской Аравии разработал новую формулу чернил, благодаря которым микроскопические солнечные аккумуляторы можно печатать на специальном принтере.

Структура солнечной панели / ©homo-science.ru

Обычно солнечные панели — это большие и тяжелые конструкции. Их используют в географических зонах с высокой освещенностью, чтобы накапливать солнечную энергию. Но что, если получать энергию от Солнца можно будет не только на огромных полях, но и на любых поверхностях — например, на стекле умных очков?

Солнечные элементы теперь можно сделать настолько тонкими, легкими и гибкими, что они могут спокойно лежать даже на поверхности мыльного пузыря. Это стало возможно благодаря новому материалу полимеру полистиролсульфонату (PEDOT: PSS), который имеет важное преимущество — он гибкий. Ультратонкие световые панели изготавливали и раньше, но в качестве электрода там применялся оксид индия-олова — тоже прозрачный, но слишком хрупкий материал. 3D-печать гибким полимером открывает много новых возможностей для применения маленьких солнечных панелей.

Они, подобно сэндвичу, состоят из нескольких слоев. Чтобы получить электрический ток, нужен фотоактивный слой, который под воздействием солнечного света отдает электроны, и катодный электрод, который принимает электроны. Команда из университета KAUST придумала собственную формулу чернил для печати каждого слоя «сэндвича».

В качестве электрода использовался гибкий полимер (PEDOT: PSS), а в качестве фотоактивного слоя — органический материал (P3HT:O-IDTBR). Для улучшения экстракции электронов авторы добавили слой оксида цинка (ZnO). Весь этот бутерброд упаковали в слой парилена — гибкого, водонепроницаемого и биосовместимого защитного покрытия.

Такие солнечные панели можно печатать на стекле или ультратонких, гибких подложках. Они выдержали испытание на водостойкость, проведя по шесть часов в обычной и в соленой морской воде. В первую очередь тонкие солнечные панели пригодятся как источники энергии для миниатюрных медицинских устройств и датчиков, закрепленных прямо на коже или даже внутренних органах человека.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Homo Science – просветительский проект, созданный Госкорпорацией «Росатом» специально для молодежи на Интернет-площадке homo-science.ru. Его адресаты – все, кто только начинает думать и мечтать, и те, кто не собирается прекращать этим заниматься. Цель проекта – донести академические знания из самых разных областей науки до молодой аудитории. Homo Science предоставляет медиаплощадку для блогеров-популяризаторов науки и ученых, которые готовы объяснить научные процессы понятным и доступным языком.
Позавчера, 12:19
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

Позавчера, 18:24
Илья Ведмеденко

Российские специалисты приступили к сборке первого спутника, оснащенного плазменным двигателем VERA. Такие аппараты можно будет применять для дистанционного зондирования Земли, выявления стихийных бедствий и других задач.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

Позавчера, 12:19
Илья Ведмеденко

В конце 2021 года российским ВКС передали два новых Су-57. О поставке первого серийного истребителя пятого поколения сообщили в 2020-м.

17 января
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: