Saviorganizacijos panaudojimas saulės elementų gamybai

Mokslininkai Robertas Knueselas (Robert J. Knuesel) ir Heiko Jacobsas (Heiko O. Jacobs) iš Minesotos universiteto sugebėjo panaudoti įdomų principą – saviorganizaciją – saulės elementų gamybai.

Iš polietilentereftalato (labiau žinomo kaip PET, ir plačiai naudojamo plastiko talpų gamyboje), jie pagamino lanksčią plėvelę, iš vienos pusės padengtą variu.

Plastike buvo išėsdintos mikroskopinės įdubos, tokio pat didumo, kaip ir į jas numatomi įdėti silicio elementai.

Tie elementai – tai silicio kristalų kubeliai, turintys suformuotus p ir n tipo puslaidininkių sluoksnius, kubelių kraštinės ilgis – nuo 20 iki 60 mikrometrų. Vienas jų šonas buvo padengiamas vandenį atstumiančia (hidrofobine) danga, o priešinga kubelio pusė – aukso (hidrofiline, arba vandenį pritraukiančia) danga.

Šiuos silicio elementus patalpinus į indą su vandeniu ir alyva, jie susikaupia plonyčiame sluoksnyje, esančiame tarp vandens ir alyvos, o dėl to, kad vienas jų šonas atstumia vandenį, o kitas – traukia, kubeliai taip pat tvarkingai išsidėsto paauksuota puse į vandens pusę.

Tuomet prie indo krašto esanti PET plėvelė imama lėtai traukti aukštyn, tarsi konvejerio diržas, ir silicio elementai tvarkingai pakliūna į išėsdintas įdubas, paauksuota puse į apačią. Pasirodė, kad jų išsidėstymo tikslumas – net  98%.

Po to paviršius padengiamas laku, kuris fiksuoja silicio kubelius, ir užgarinamas laidų sluoksnį, formuojantis elektrodas.

Šia technologija vos per tris minutes buvo sukurtas saulės elementas su 62000 puslaidininkinio silicio kubeliais
Tyrėjai tikisi, kad ji gali būti sėkmingai panaudota ir įvairių kitų mikroskopinio dydžio komponentų padengimui ant įvairių, tiek lanksčių, tiek ir nelanksčių, paviršių.
Didelis tokios technologijos privalumas – jos paprastumas ir pigumas.

Silicio elementai tvarkingai išsidėsto ties alyvos ir vandens riba, ir po to „įkrenta“ į plėvelės duobutes (ji paveikslėlyje pilkos spalvos, vertikali).