Сотрудники Томского политехнического университета вместе с зарубежными коллегами получили солнечную энергию с помощью полимерных «наноковров».
Ученым удалось модифицировать сверхтонкий проводник электричества и тепла — графен, не разрушая его. Это сделали, используя атомы водорода, которые встраиваются в неизбежные дефекты графена и взаимодействуют с другими элементами.
На основе графена синтезировали полимер с сильной ковалентной связью — прочный и стабильный материал. Поверх такого «полимерного ковра», как называют его ученые, нанесли дисульфид молибдена. Получился «сэндвич», который работает как солнечная батарея — генерирует электрический ток под действием света.
«Прочность полученного соединения достигается и за счет того, что мы не разрушаем сам графен, а используем уже существующие дефекты, и за счет прочной ковалентной связи между молекулами полимера. Это позволяет нам рассматривать исследование как перспективное для развития тонкой и гибкой электроники, когда солнечную батарею можно будет пришить на одежду, и при деформации она не сломается», — поясняет один из авторов разработки, профессор Рауль Родригес.
Графен — прочное и легкое соединение углерода — используется в производстве солнечных батарей, экранов смартфонов, электроники и даже фильтров для воды. Чтобы соединить графен с другими элементами, то есть модифицировать его, графен разрушают. При этом теряются ценные свойства материала. Новый способ позволяет их сохранить.