Sukurti pirmieji lipduko formos saulės elementai

Mechanikos inžinierė Xiaolin Zheng iš Stenfordo universiteto, vadovaujanti naujųjų saulės elementų kūrimo grupei, pasakoja, kad šiuos elementus galima dvipusėmis lipniomis juostelėmis klijuoti ant šalmų, mobiliųjų telefonų, išgaubtų stiklų, nešiojamųjų prietaisų, lenktų stogų, drabužių – praktiškai visur, kur tik įmanoma.

Kaip skelbia žurnalas „Scientific Reports“, šie saulės elementai – tai dar vienas žingsnis link to, kad mums įprasti buities daiktai taptų elektronikos ar energiją kaupiančios įrangos dalimi. Pavyzdžiui, priklijavę tokių elementų savo namuose ant langų stiklo galėtume surinkti saulės energijos daugiau nei jos geba prikaupti stogo danga. O, tarkim, sujungę lanksčius saulės elementus su elektroniniais prietaisais galėtume gauti elektrifikuotus „išmaniuosius“ drabužius, galinčius valdyti prie jų prijungtą išmanųjį telefoną.

Zheng ir jos kolegų išradimas galėtų paspartinti ir išmaniųjų drabužių atsiradimą mūsų gyvenime. Jų sukurti ir naudojami metodai galėtų padėti inžinieriams kurti lanksčiuosius elektrinius grandynus, tranzistorius, skystųjų kristalų ekranus ir kitokius elektronikos komponentus.

Šiuo metu naudojami saulės elementai gali būti tvirtinami tiktai ant stiklo ar silicio pagrindo. Todėl jie yra standūs. Tačiau keliose laboratorijoje dirbantys tyrėjai tikisi pakeisti šią padėtį.

Zheng vadovaujamų tyrėjų išradimas, kurį jie vadina „nuplėšk ir lipdyk“ procesu (angl. peel-and-stick process) leidžia išvengti vieno esminio apribojimo gaminant lanksčiuosius saulės elementus: jų tvirtinimo ant kieto, arba nelankstaus, paviršiaus. Nors „nuplėšk ir lipdyk“ procese saulės elementai gaminami, kaip ir anksčiau, plonos plėvelės pavidalu ją tvirtinant ant silicio padėklo, tačiau šiuo atveju silicio padėklas yra padengtas nikelio danga, dėl kurios „nuplėšk ir lipdyk“ procesas pasidaro įmanomas.

Plonasluoksnį saulės elementą pagaminus, jis merkiamas į kambario temperatūros vandenį. Vandens molekulės prasiskverbia į nikelio ir silicio tarpsluoksnį. Dėl to saulės elementas pasidaro lengvai atskiriamas nuo silicio pagrindo – belieka tik imti jį ir nuplėšti. Ta padarius, dvipuse lipniąją juostele galima jį lipdyti ant bet kokio paviršiaus.

Beje, silicio padėklą po to dažniausiai galima vėl panaudoti kitiems saulės elementams gaminti, o jie patys, nors ir būdami nulupti, nė trupučio nepraranda jiems būdingo 7,5 % efektyvumo.