Новый метод 3D-печати обеспечит создание сферических солнечных панелей

Группа исследователей из университетов Хьюстона и Колорадо в Боулдере открыла способ использования эластомерных или наполненных воздухом шаров в качестве штампа для изготовления изогнутой электроники – смарт-линз, солнечных батарей и других трехмерных электронных устройств. «Существующие технологии

Группа исследователей из университетов Хьюстона и Колорадо в Боулдере открыла способ использования эластомерных или наполненных воздухом шаров в качестве штампа для изготовления изогнутой электроники – смарт-линз, солнечных батарей и других трехмерных электронных устройств.

«Существующие технологии производства, в том числе микрофабрикация, не работают с изогнутой трехмерной электроникой, поскольку их назначение – двумерные плоские устройства. Но все больше и больше, существует потребность в электронных устройствах, требующих сложных 3D-форм – от оптики до носимой электроники», - отмечает Билл Д. Кук, доцент машиностроения в Университете Хьюстона.

Выводы исследования публикует журнал Nature. Успеха удалось достигнуть благодаря конформной 3D-печати (CAS). Работает это следующим образом: воздушный шар покрывается уретановым каучуком для создания штамповочной среды, в которую погружают предварительно изготовленное электронное устройство, а затем собранные вместе компоненты печатаются на закругленных поверхностях. Таким образом ученым удалось изготовить изогнутые электронные устройства, включая полусферические солнечные элементы, кремневые пеллеты, фотодатчики и умные контактные линзы.

Авторы исследования утверждают, что они создали полусферическую солнечную батарею, которая может поглощать больше света, чем плоский эквивалент.

Пока не ясно, можно ли применять этот метод для производства традиционных фотоэлектрических панелей (PV) и интегрированных в здания (BIPV), но прирост эффективности отмечается в двух этих отраслях солнечной индустрии. Например, тонкие кремниевые пластины, изготовленные с помощью алмазной резки и специальных герметиков, позволяют производить изогнутые кремниевые фотоэлектрические модули, которые более соответствуют стандартам BIPV.

На прошлой неделе исследователи из Университета Уорика объявили об открытии, которое может привести к новым разработкам для органических фотоэлектрических устройств. Согласно исследованию, композиты изоляторов и проводящих наночастиц, таких как углеродные нанотрубки, фрагменты графена или металлические наночастицы, могут иметь большой потенциал для такого применения, благодаря улучшенным характеристикам и более низкой стоимости. Исследователи отметили, что, учитывая потенциал органических фотоэлектрических элементов для инсталляции солнечных батарей в зданиях, транспортных средствах и т.д., расширение ассортимента материалов, доступных дизайнерам, может улучшить и их визуальные характеристики.

Источник: uh.edu