Опростена процедура за отпечатване на полимерни слънчеви клетки би могла допълнително да намали разходите за производството на фотоволтаици. Методът, който е приложим за едроплощен печат, премахва няколко стъпки в производствения процес, съобщава GreenTech.bg.
Ако се приложи по отношение на широк кръг от полимерни материали, процедурата може да доведе до бърз и евтин начин за направата на полимерни слънчеви клетки за приложения като преносима електроника, фотоволтаици вградени в строителните материали, а защо не и интелигентни тъкани.
Полимерните слънчеви клетки не са толкова ефективни, колкото направените от силиций, при преобразуване на слънчевата светлина в електричество, но те са леки и евтини – един компромис, който може да ги направи практични за някои приложения. От друга страна, те са съвместими с техниките за едроплощен печат. Но пък производството им е предизвикателство, тъй като ако структурата на полимера не е подредена добре на нано-ниво, електроните не могат да се измъкнат от клетката.
Изследователите използват някои техники за обработка след печата за постигане на правилната подредба. Премахването на тези допълнителни мерки, според учени от университета в Мичиган, ще свали производствените разходи.
“Нашата стратегия решава редица въпроси едновременно”, казва Джей Л. Гуо, професор по електроинженерство от университета в Мичиган. Процесът включва прилагане на малка доза сила по време на печатния процес с участието на пропускливи мембрани. Разтворителите се изпарят, което води до добре подредени слоеве полимери – без да е необходима последващата обработка.
Тези подобрения в структурата на активните слоеве на клетката носят допълнителна полза: клетките, изработени чрез използване на подобна техника, се нуждаят от един слой по-малко полимер в сравнение с изработените по други методи клетки. Постижението е описано в научния журнал Advanced Materials.
Групата на Гуо е установила, че нанасянето на полимерния микс върху пластмасова основа, а след това притискането с валяк покрит със силикон улесняват формирането на желаната структура на полимерите. Освен това натискът на валяка помага на полимерите да кристализират в рамките на секунди, без да е необходима времеемка химическа обработка. Получената по този начин структура на полимери е толкова добра, казва Гуо, че изследователите са си позволили да премахнат един слой от клетката, без никаква промяна в енергийната й ефективност.
Досега Гуо е използвал масов тип соларна клетка със сравнително ниска ефективност, но според него, методът следва да бъде съвместим с материалите за клетки с по-висока ефективност. Използваните в университета в Мичиган клетки имат ефективност само около 3,5 на сто. Изследователите работят по материали, които би трябвало да увеличат ефективността на полимерните слънчеви клетки до 12-15 процента.