Представьте себе, что вы носите куртку или рюкзак, которые подзаряжают ваш мобильный телефон, пока вы гуляете. Или палатку, брезент которой заряжает в течение дня батареи, и туристы могут пользоваться электричеством всю ночь напролет. Или пластиковую пленку, которую можно прикрепить на заднее стекло автомобиля, чтобы зарядить DVD-проигрыватель вашего ребенка.
Подобные вещи скоро могут стать реальностью благодаря гибкой солнечной панели, которая немного толще, чем фотопленка, и ее с легкостью можно прикрепить к любым тканям. Такие панели могут появится на рынке в течение трех лет. Они стали плодом сотрудничества европейских ученых из трех стран в рамках проекта, получившего название H-Alpha Solar (H-AS).
Новые солнечные панели будут дешевыми, потому что их можно запустить в массовое производство в виде рулонов пленки, кусками которой следует покрывать одежду, ткани, мебель и даже обивать крышу. "Эта технология гораздо легче и проще, чем старые солнечные панели", утверждает Геррит Кройсен, голландский физик, возглавляющий команду исследователей.
Группа Кройсена смогла придать гибкость солнечным панелям, просто сделав их тонкими. Однако и здесь дело не обходится без компромиссов. В то время как сейчас лучшие солнечные панели работают с эффективностью 20%, H-AS эффективны лишь на 7%. Исследователи полагают, что в данном случае эффективностью можно пожертвовать ради более полезного качества, хотя они надеются довести эффективность до 10%.
Обычные солнечные панели изготавливаются из двух листов полупроводникового силикона, покрытого особыми слоями, пропитанными атомами фосфора и бора. Электроны в пропитанном фосфором слое выходят за свои пределы и занимают пустоты в пропитанном бором материале, создавая вольтаж между двумя слоями. Когда фотоны ударяют по силикону, то выбивают электроны из кристаллической структуры, порождая разряд, который улавливается сеткой металлических контактов.
Солнечные панели H-AS сконструированы по такому же принципу, однако их толщина составляет всего 1 микрометр благодаря тому, что полиморфный силикон обрабатывается под большим давлением и температурами.
"Полиморфный силикон настолько же жесткий, как и кристаллический. Однако, поскольку его толщина составляет около микрометра, он гибкий", отмечает Кройсен. Толщина сегодняшних солнечных панелей составляет от 4 до 10 миллиметров.
В процессе производства пленки H-AS требуются температуры до 200 градусов Цельсия, которые расплавили бы ее пластиковую основу. Поэтому вместо того, чтобы помещать слои панели сразу на пластик, их сначала помещают на алюминиевую основу.
После того как смесь остынет, алюминий удаляется и перерабатывается и добавляется пластиковый слой, затем контакты, и после этого защитный пластиковый слой сверху. Такая последовательность дает возможность производить пластиковую пленку рулонами.
Шведско-голландская компания Akzo-Nobel, партнер проекта H-AS, уже запустила пилотный завод, производящий рулоны пленки шириной 40 см. В случае запуска массового производства стоимость солнечных панелей будет составлять всего 1 евро за ватт. Панель формата A-4, вшитая в спинку куртки или пиджака, будет стоить менее 10 евро и сможет заряжать мобильный телефон во время летней прогулки.
