Inženýři z MIT vyvinuli ultralehké solární články z tkaniny, které mohou snadno proměnit jakýkoliv povrch ve zdroj energie. Trvanlivé, pružné solární články jsou tenčí než lidský vlas a mohou být přilepeny na silnou, lehkou látku.
Mohou poskytovat energii ve formě nositelné energetické tkaniny nebo mohou být přepravovány a rozmístěny na vzdálených místech, aby pomohly v nouzových situacích.
Výzkumníci uvedli, že tyto buňky mají hmotnost jedné setiny běžných solárních panelů, vyrábějí 18 krát více energie na kilogram a jsou vyrobeny z polovodičových inkoustů pomocí tiskových procesů, které mohou být v budoucnu rozšířeny na velkoplošnou výrobu.
Výzkumníci říkají, že tenké a lehké solární články mohou být laminovány na mnoho různých povrchů. Mohly by být například zabudovány do plachet, aby lodím poskytovaly energii na moři, dále by mohly být připevněny ke stanům a plachtám, které se používají při záchraně po havárii, nebo použity na křídla bezpilotních letounů, aby rozšířily jejich letový dosah.
Inženýři tvrdí, že tradiční křemíkové solární články jsou křehké, což znamená, že musí být zabaleny do skleněného a tlustého hliníkového obalu, což omezuje, kde a jak mohou být nasazeny.
Před šesti lety výzkumný tým MIT vyrobil solární články, které byly tak lehké, že by mohly sedět na bublině mýdla. Jednou z nevýhod bylo, že tyto ultratenké solární články byly vyrobeny pomocí složitých procesů založených na vakuu, které mohou být drahé a těžko škálovatelné.
Ve své nejnovější práci vědci k výrobě solárních článků použili nanomateriály, které jsou ve formě tisknutelných elektronických inkoustů. Vědci potahovali strukturu solárního článku pomocí štěrbinového potahovacího zařízení, které nanáší vrstvy elektronických materiálů na připravený uvolnitelný substrát o tloušťce přibližně 3 mikrony.
Pomocí sítotisku vědci nanesli na konstrukci elektrodu, a poté odlepili tištěný modul, který byl silný asi 15 mikronů, z plastového substrátu a vytvořili ultralehké solární zařízení.
Podle vědců je manipulace s tak tenkými, samostatně stojícími solárními moduly náročná a mohou se snadno roztrhnout, což ztěžuje jejich nasazení. Aby to tým vyřešil, hledal lehký, flexibilní a vysoce pevný substrát, ke kterému by mohli solární články přilepit. Jako optimální řešení označili tkaniny, protože poskytují mechanickou odolnost a flexibilitu s malou přidanou hmotností.
Jedním z materiálů byla tkanina Dyneema , která váží 13 gramů na metr čtvereční. Přidáním vrstvy lepidla vytvrditelného UV zářením vědci přilepili solární moduly k této tkanině. To vytvořilo ultralehkou a mechanicky robustní solární konstrukci.
Když testovali zařízení, výzkumníci zjistili, že může generovat 730 wattů energie na kilogram, když stojí volně, a asi 370 wattů na kilogram, pokud je nasazeno na tkaninu Dyneema. Testovali také odolnost zařízení a zjistili, že i po více než 500 násobném srolování a rozvinutí látkového solárního panelu si články zachovaly více než 90 % svých původních schopností výroby energie.
