В Массачусетском технологическом институте изобретен новый способ изготовления солнечных батарей. Их можно напечатать на бумаге, ткани, пластике или другой плоской гибкой поверхности с помощью устройства, напоминающего струйный принтер. Разработчики солнечных батарей нового поколения утверждают, что такие фотоэлементы можно будет печатать на любой гибкой поверхности, включая обыкновенную бумагу, что значительно удешевит их производство.

Традиционные способы изготовления солнечных батарей предусматривают особые условия и высокие температуры. Новый процесс использует для печати батарей пар и температуру не выше 120°C. Такие щадящие условия не предъявляют никаких серьезных требований к термостойкости материала.

Для того, чтобы создать массив фотоэлементов на бумаге, необходимо последовательными проходами нанести пять слоев материала с применением бумажной маски, формирующей структуру ячеек на листе. И весь процесс должен происходить в вакуумной камере. Эта технология уже известна и коммерчески используется, например, при нанесении серебристого слоя на внутреннюю поверхность пакета с чипсами.

Новинка была представлена инженерами из Массачусетского Технологического Института, которые утверждают, что бумага, ткань и другие поверхности такого типа станут идеальными для нанесения на них таких солнечных батарей. В частности, нанесение при помощи принтера позволит оснастить такими батареями одежду, шторы и т.д.

В своей статье для журнала Advanced Materials разработчики описывают испытания изготовленных таким образом солнечных батарей. В частности, батарея на листе тонкого полиэтилена сворачивалась и разворачивалась 1000 раз без существенной потери эффективности. Другой тест состоял в том, что лист бумаги с фотоэлектрическими элементами был пропущен через лазерный принтер. При этом элементы подверглись действию высокой температуры, спекающей обычный тонер, но батарея продолжила работать.

Для новых солнечных батарей открываются интересные способы применения. В частности, они могут использоваться в отдаленных регионах, в экспедициях, в районах бедствия и прочих местах, где доставка каждого килограмма груза дорого стоит или имеются жесткие ограничения по весу. В пользу надежности батарей говорит тот факт, что некоторые образцы проходили испытания еще в прошлом году и до сих пор продолжают работать.

Единственным недостатком представленной технологии является её низкая производительность, над повышением которой американцы собираются поработать уже в ближайшее время. КПД таких батарей невелик — всего 1%. Но зато тут очень низкий вес квадратного метра и привлекательная цена.

Главное преимущество новинки перед похожими проектами — в роли подложки можно использовать самую обычную немелованную бумагу, офисную и даже газетную. Для превращения её в фотоэлектрический преобразователь учёные последовательно наносят на её поверхность пять тончайших слоёв различных материалов (органические активные вещества и полимерные электроды).