Ученые разрабатывают растягивающиеся солнечные элементы для питания будущих носимых устройств

Исследователи из RIKEN создали новый тип солнечных батарей, которые сохраняют свою мощность даже при растяжении, что делает их отличным вариантом для носимой электроники. Этот технологический прорыв может позволить использовать солнечную энергию для питания умных часов и медицинских устройств, снижая зависимость от частой подзарядки.

С ростом популярности носимых гаджетов остаётся проблема их регулярной подзарядки. Чтобы решить эту задачу, ученые сосредоточились на разработке гибких солнечных панелей, способных генерировать электричество во время движения владельца. Однако большинство существующих солнечных батарей плохо переносят растяжение и легко рвутся при увеличении длины.

Кэндзиро Фукуда и его команда из RIKEN разработали солнечные батареи, которые могут растягиваться без потери функциональности. Их цель — создать устройства, которые будут тонкими, гибкими и достаточно прочными для повседневного использования. Основной вызов заключается в подборе материалов для всех компонентов солнечного элемента, чтобы они могли растягиваться и оставаться эффективными.

Недавно команда представила солнечную батарею, которая сохраняет работоспособность при растяжении. Даже при увеличении длины в 1,5 раза её эффективность снижается всего на 20%. Более того, она сохраняет 95% мощности после многократных растяжений на 10%. Эти результаты были опубликованы в журнале Nature Communications.

Ключевую роль в достижении такого результата сыграло органическое соединение ION E, добавленное в электродную плёнку солнечного элемента. Изначально оно было введено для повышения гибкости, но исследователи обнаружили дополнительное преимущество — улучшение сцепления между слоями элемента. Это сделало всю конструкцию более эластичной и долговечной.

Одной из главных проблем является повышение проводимости используемых материалов, чтобы улучшить передачу электричества. Команда активно работает над этим, надеясь в будущем создать масштабные растягивающиеся солнечные панели для носимых устройств.