Ученые разрабатывают солнечные модули, встроенные в гибкое стекло

Органические солнечные модули имеют много преимуществ перед кремниевыми солнечными элементами. Тем не менее, они имеют и свои недостатки, среди которых самым существенным является короткий срок службы органики. Но недавно исследователи из подразделения Прикладных исследований полимеров от института Фраунгофера объявили о новом подходе к защите компонентов органических солнечных модулей – использовании гибкого стекла в качестве несущей подложки.

Стоит отметить, что такой подход уже используется сегодня в некоторых электронных устройствах – органические фотогальванические элементы (OPV), встроенные в тонкую полимерную пленку. Эти OPV, которые можно обрабатывать при нормальных условиях окружающей среды, являются перспективной альтернативой кремниевым солнечным элементам. Но и они не лишены недостатков – полимерные пленки проницаемы для влаги и кислорода, что губительно сказывается на работе OPV. Но самым главным преимуществом таких элементов является возможность их изготовления с помощью традиционных технологий печати.

Исследователи из института Фраунгофера предложили заменить полимерный материал, используемый в качестве подложки, тонким слоем специализированного стекла, разработанного компанией Corning Inc. По их мнению, стекло является идеальным материалом для подложки – оно способно выдерживать температуру до 400 градусов по Цельсию. Кроме того, благодаря особым физическим свойствам стекло от Corning можно изготовить толщиной всего 100 мкм (примерно толщина листа бумаги). Материал не только очень устойчивый к механическим воздействиям, но и настолько гибкий, что его можно согнуть чуть ли не пополам.

Конечная цель работы исследователей заключается в том, чтобы изготавливать органические солнечные модули в рулонах. Другими словами, на подложку, будучи намотанной в рулонах, подобно рулонам газетной бумаги для печати, в несколько этапов наносится светочувствительный слой и электроды. И все это делается на оборудовании, подобному типографскому.

По мнению ученых, такая технология позволит производить за короткое время большие объемы органических солнечных модулей, которые затем могут быть использованы как в портативных электронных устройствах, так и крупномасштабных солнечных установках.