Výskumníci z RIKEN CEMS a spolupracovníci vyvinuli organickú fotovoltaickú fóliu, ktorá je vodotesná a flexibilná, čo umožňuje, aby sa solárny článok dal na oblečenie a stále fungoval správne aj po daždi alebo dokonca opraní v práčke.

Jedným z potenciálnych využití organickej fotovoltaiky je vytvorenie nositeľnej elektroniky, ktorú je možné pripevniť k oblečeniu, a ktorá dokáže monitorovať napríklad medicínske zariadenia bez potreby výmeny batérie. Výskumníci však zistili, že je náročné dosiahnuť hydroizoláciu bez použitia ďalších vrstiev, ktoré nakoniec znižujú pružnosť filmu.

Teraz skupina vedcov dokázala presne to. Vzali na seba výzvu prekonať kľúčové obmedzenie predchádzajúcich zariadení, ktorým je, že je ťažké urobiť ich vodotesné bez zníženia flexibility. Členmi výskumnej skupiny boli okrem RKEN CEMS aj Tokijská univerzita a Huazhong University of Science and Technology v Číne.

Fotovoltaické fólie sa zvyčajne vyrábajú z niekoľkých vrstiev. Existuje aktívna, ktorá zachytáva energiu určitej vlnovej dĺžky zo slnečného svetla a používa túto energiu na oddelenie elektrónov a „elektrónových dier“ do katódy a anódy. Elektróny a diery sa potom môžu znovu spojiť cez obvod a generovať elektrinu. V predchádzajúcich zariadeniach sa vrstva transportujúca elektrónové diery vo všeobecnosti vytvárala postupne vrstvením.

Teraz však výskumníci naniesli anódovú vrstvu, v tomto prípade striebornú elektródu, priamo na aktívne vrstvy, čím sa vytvorila lepšia adhézia medzi vrstvami. Použili proces tepelného žíhania, pričom film vystavili vzduchu pri teplote 85 stupňov Celzia na 24 hodín.

Podľa Sixing Xiong, prvého autora článku, „bolo náročné vytvoriť vrstvu, ale boli sme šťastní, že sa nám to podarilo, a nakoniec sme dokázali vytvoriť film, ktorý bol hrubý len 3 mikrometre, a čakali sme na výsledky testov.“

To, čo skupina videla z testovania, bolo veľmi povzbudivé. Najprv film úplne ponorili na štyri hodiny do vody a zistili, že má stále 89 percent pôvodného výkonu. Potom podrobili film 300-krát natiahnutiu o 30 percent pod vodou a zistili, že aj v tomto teste si zachoval 96 percent svojho výkonu. Ako posledný test nechali film prejsť cyklom v práčke a prežil aj pranie, čo sa nikdy predtým nepodarilo.

Podľa Kenjira Fukudu, jedného zo zodpovedajúcich autorov článku, „To, čo sme vytvorili, je metóda, ktorá sa dá použiť všeobecnejšie. V budúcnosti napríklad zlepšením stability zariadení v iných oblastiach, ako je vystavenie vzduchu, silnému svetlu a mechanickému namáhaniu. Plánujeme ďalej rozvíjať naše ultratenké organické solárne články, aby sa dali použiť pre skutočné a praktické nositeľné zariadenia. “

Zdroj: www.nanowerk.com