Исследователи факультетов физики и дизайна Финского университета Аалто (Хельсинки) разработали метод присоединения солнечных элементов к текстилю, который делает их устойчивыми к машинной стирке. В ходе трехлетнего проекта «Текстиль на солнечной энергии» они также создали инновационный прототип текстиля на солнечных батареях, пригодный для вторичной переработки.
Возможность машинной стирки коммерчески доступных солнечных элементов ранее не изучалась из-за отсутствия подходящих образцов. Системная пошаговая работа приблизила их к реальным образцам.
«Мы предположили, что структура солнечного элемента может разрушиться при стирке, поскольку элементы не были предназначены для машинной стирки. Стирка — это напряженный процесс, когда текстиль и ячейки подвергаются давлению и столкновениям, особенно во время отжима», — говорит Элина Илен, специалист по проектам на факультете дизайна университета.
Исследователи поместили компоненты солнечного элемента между текстилем в водонепроницаемой полиуретановой пленкой, чтобы его можно было стирать в машине с учетом возникающих нагрузок и жидкой среды. Затем этот текстиль десятки раз стирали при 40 °C.
Была измерена мощность солнечных элементов после каждого цикла в стиральной машине. Пять из восьми образцов сохранили свою эффективность, а три потеряли около 20 % мощности. Ни одна из ячеек или текстиль не были повреждены во время процесса. Подобный результат позволит и дальше совершенствовать конструкцию.
Доказано, что солнечный элемент, ламинированный между слоями прозрачного полимера в слое ткани, можно стирать в машине, но его эффективность ниже из-за покрывающего слоя. Ключевые факторы, влияющие на способность инновационного текстиля пропускать свет: материал, прозрачность и поперечный срез волокна, структура нитей, толщина и переплетение ткани, цвета и отделка. Светлые цвета пропускают свет лучше, чем темные, однако может быть создана черная как смоль и полностью непрозрачная ткань, способная быть солнечной батареей.