Эластичный фотоэлемент, изготовленный силами исследователей из Японии, способен поддерживать высокий уровень эффективности преобразования вместе с устойчивостью к деформации и долговечностью при многократных растяжениях. Помогла добиться высоких показателей растяжимости присадка, способствующая перераспределению деформации в поглощающем слое элемента.
Как сообщает PV Magazine, фотоэлемент создан без слоя переноса электронов, а слой переноса дырок на основе полимера PEDOT: PSS содержит присадку из цвиттер-иона, которая существенно повышает эластичность кристаллической структуры и укрепляет межфазную адгезию между слоем PEDOT: PSS и полиуретановой подложкой благодаря усиленным водородным связям.
Вдобавок, разработчики — ученые из Центра материаловедения RIKEN — применили стратегию терполимеризации для синтеза полимерного донора Ter-D18, который был смешан с веществом-акцептором Y6. В результате все эти шаги помогли добиться высокой эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую наряду с превосходными механическими свойствами.
Кроме того, нанесенный на поглотитель эвтектический жидкий металл галлий-индий мешал поглотителю и катоду негативно влиять на производительность устройства.
Использованная технология перераспределения нагрузки подавляет появления и распространение трещин в элементе, что, в свою очередь, снижает производительность при высоком растягивающем усилии и многократных циклах растяжения.
Испытания в стандартных условиях освещения позволили добиться высокой эффективности преобразования 14,2 %. Более того, при деформации растяжения 52 % эффективность фотоэлемента снизилась всего до 80 % от первоначального значения. А после 100 циклов растяжения на 10 % этот показатель все еще остается на уровне 95 %.
