Американскими изобретателями доказана живучесть бумажных солнечных батарей. Сегодня их производство так же элементарно и дешево, как печать документов на струйном принтере. Первые такие устройства работают уже год, не потеряв первозданных свойств. «Солнечная бумага» – так называют листики с цветным узором, которые можно сложить, скомкать и даже сделать из них самолетик. Однако стоит к их краям подсоединить провода, перенести лист на солнце, как в цепи появится электрический ток.
Группа исследователей Массачусетского технологического института разработала целое семейство фотоэлектрических элементов. Именно ими была построена первая солнечная батарея на бумажном листе. Бумага подходит любая: немелованная, офисная и даже газетная. Чтобы превратить её в фотоэлектрический преобразователь, на поверхность последовательно наносят 5 тончайших слоев, в составе которых полимерные электроды и органические активные вещества. Печать слоев производится при температуре ниже 120ºС, через бумажный трафарет, методом осаждения пара. Аналогично можно нанести солнечные элементы на тонкий, подобный бутылочному, пластмасс. Даже после многократного сгибания батареи работают. Массачусетская батарея выдержала тысячу циклов складывания и раскладывания, чем доказала свое преимущество перед существующими аналогами.
Еще одним преимуществом изобретения является применение любой бумаги. Существующие ранее аналоги «боролись» с шероховатостью поверхности на микроуровне, нанося специальный выравнивающий слой. Новые солнечные батареи изготовлены на кальке, папиросной и копировальной бумаге, газете, после чего их пропустили через лазерный принтер, напечатав текст на генерирующих поверхностях. Качество батарей не пострадало, и они продолжали вырабатывать электричество при воздействии солнечных лучей и даже при искусственном освещении.
Несмотря на то, что КПД таких батарей очень мал и составляет всего 1%, они имеют огромные преимущества по весу и цене. Один квадратный метр «солнечной бумаги» стоит в тысячу раз меньше, чем батарея из стекла. Низкая себестоимость гарантирует распространение в бедных районах мира, а малый вес – доставку к труднодоступным территориям. По мнению изобретателей, из бумажных солнечных батарей легко изготовить шторы или обои. Их можно применять как внутри, так и снаружи здания, покрыв их прозрачным водозащитным слоем.
Работоспособность батарей доказывают многочисленные опыты. Сложенная в гармошку батарея, подсвеченная солнечным светом, может выдать напряжение холостого хода, равное 26 Вольтам, чего достаточно, например, для питания автомобильных ламп. От рассеянного солнечного света, падающего на бумажную батарею, можно питать небольшие жидкокристаллические экраны.