新しい太陽電池はクモの糸よりも薄い

フィルムは、以前の太陽光発電技術よりも軽くて柔軟性があります

この写真は、1.5 mmの細いチューブ上で曲げられたわずか2ミクロンの薄い太陽電池フィルムを示しており、損傷することなく極端に変形することができます。 ©Martin Kaltenbrunner
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極薄で柔軟性の高い太陽電池は、将来、小型の飛行ロボットを駆動し、最高級の衣料品でもエネルギーサプライヤに変えることができます。 国際的な研究チームによって開発されたエネルギーフォイルの厚さはわずか2ミクロンであるため、糸spよりも薄いためです。 さらに、それらは損傷することなく、粘着フィルムのように繰り返しくしゃくしゃにすることができます。 「これらの超薄型有機太陽電池は、現在利用可能な他のどの太陽電池タイプよりも10倍薄く、軽く、柔軟性が高い」と研究者はNature Communications誌に報告しています。 4.2%の効率で、彼らはまだスライド上の従来の有機太陽電池と同じくらい強力です。

新しい太陽電池の可能な用途は、気象気球、無人航空機、または重量が重要なその他のリモートセンシングシステムです。 「しかし、光エネルギー源が必要な荒野の設備にも同じことが当てはまります」と、ヨハネスケプラー大学リンツとその同僚のMartin Kaltenbrunnerは書いています。 ミニチュアロボットでさえ、それを動力とすることができます。

極薄で柔軟性の高い太陽電池©Martin Kaltenbrunner

薄膜に適用される標準材料

新しい技術は、有機太陽電池にすでに使用されている標準的な材料を使用しています。 それにもかかわらず、エネルギーフォイルは、従来の有機太陽電池の厚さの25パーセントと重量の45パーセントしかありません。

キャリア基板として、研究者は酸化インジウムスズガラスでコーティングされたものを使用せず、プラスチックポリエチレンテレフタレート(PET)の1.4ミクロンの薄膜のみを使用しました。 これは、多くのボトルを作るのと同じ材料です。 このフィルムの上に、彼らは2つの異なる活性層を適用し、それらが一緒になって実際の有機太陽電池を形成しました。

極薄PETフィルムはすでに業界で日常的に製造されています。 「それは、ロールツーロール印刷を通じて、そのような細胞の将来の大量生産を促進するでしょう」と研究者は言います。 光学活性層は、新聞印刷と同様に、大型機で連続的に塗布されます。 ディスプレイ

新しい太陽電池ホイルは非常に薄く柔軟性があり、わずか2マイクロメートルの厚さで、ここに見られるように、人の髪の毛に巻き付けられることさえあります。 マーティン・カルテンブルナー

人間の髪の毛に巻かれた太陽電池

科学者によると、新しい太陽電池フィルムは非常に柔軟で薄いため、人間の髪の毛を包むことさえできます。 髪は、フィルムよりも約16倍太い直径35ミクロンでした。 太陽電池箔は、裂けずに1.5 mmの薄いプラスチックチューブの先端を覆うこともできます。

別の実験では、研究者はこれらの太陽電池箔の横方向に異なる変形を押し、それらをくしゃくしゃにしました。 Kaltenbrunnerと彼の同僚が報告しているように、太陽電池が80%圧縮された場合でも、それらはまだ電力を供給していました。 彼らが太陽電池の箔を連続して20回くしゃくしゃに伸ばした場合、超薄型太陽電池も効率のわずかな低下でこの治療に耐えることができます。 (Nature Communications、2012; doi:10.1038 / ncomms1772)

(Nature Communications / dapd、2012年4月4日-NPO)