Šaltinis: riken.jp
Šilumos susitraukimo technologija, kurią sukūrė visa RIKEN komanda, galėtų leisti saulės elementus ir jutiklinius jutiklius pritvirtinti prie objektų, kurių formos daro juos sudėtingus laminatuoti1.
Naujausi tyrimai parodė, kad išlenktos saulės elementų plokštės debesuotomis dienomis saulės šviesą užfiksuoja efektyviau nei plokščios. Vienas iš būdų gaminti išlenktą elektroniką yra su guminiais substratais, tačiau saulės elementai tokiuose substratuose paprastai turi daug mažesnį našumą. Priešingai, saulės elementai, pagaminti ant lanksčių lakštų, turi didelį efektyvumą, tačiau gali būti sunku pritvirtinti prie išlenktų paviršių - tai gali patvirtinti kiekvienas, kuris bandė dovanoti futbolo rutulį.
Mokslininkai, vadovaujami Takao Someya iš RIKEN atsirandančios materijos mokslo centro, suprato, kad šią problemą galima įveikti naudojant šilumą mažinančias plėveles, kurios paprastai naudojamos tokiems produktams kaip nereceptiniai vaistai. Nors dauguma elektronikos yra pernelyg standi arba trapi, kad būtų pritvirtinta prie susitraukiančios plėvelės, komanda specializuojasi gaminant ultrathin prietaisus, turinčius unikalių savybių.
"Kai medžiaga tampa plonesnė, ji tampa lankstesnė - štai kodėl mes galime rankomis suglamžyti aliuminio foliją, bet taip pat galime naudoti aliuminį dviračiams gaminti", - aiškina podoktorantūros tyrėjas Stevenas Richas. "Nors mes naudojame standžias medžiagas, tokias kaip metalai ir plastikai, jie yra tris kartus plonesni nei bakalėjos maišelis ir gali labai smarkiai sulenkti nesulaužydami".
Turtingas ir trys RIKEN kolegos prie susitraukiančios plėvelės pritvirtino neištempiamą, bet lankstų polimero lakštą, tada naudojo mikroskopiją, kad stebėtų sluoksniuotą struktūrą įvairių šilumos pozicijų metu. Šie bandymai parodė, kad prietaiso plotas sumažėjo iki 70%, ultrathin lakštai sumažino suspaudimo įtampą, formuodami mažas raukšles ir raukšles.
Kontroliuodama šių raukšlių dydį ir pasirinkdama medžiagas, galinčias išgyventi tiek šilumą, tiek stiprų raukšlėjimą, RIKEN komanda nustatė, kad jie gali sumažinti surenkamus organinius fotovoltinius modulius ant apvalių objektų (1 pav.), Taip pat tuos, kurie turi aštrius kampus ir netaisyklingus kreivumus, įskaitant plastikines uolienas ir tradicines japonų "Daruma" lėles.
Nors tyrėjai tikėjosi, kad susitraukimas gali sugadinti fotovoltinių komponentų ir sumažinti prietaiso našumą, įvyko priešingai. Eksperimentai parodė, kad susitraukiančių raukšlių struktūrų fotoninės savybės pagerino šviesos absorbciją, padidindamos galios konversijos efektyvumą iki 17%, palyginti su obliuotais prietaisais.
Komanda taip pat naudojo susitraukiančią vyniojimą, kad laminuotų arbatos puodelio rankeną elektroniniu jutikliu - subtilus žygdarbis, kuris yra pavyzdys, kaip ši technologija gali būti plačiai taikoma. "Mes galėtume įtraukti jutiklius kartu su ekranais, elektros energijos gamybos sistemomis ir tranzistoriais, kad sukurtume interaktyvias sąsajas", - sako Richas.
