Un gruppo di ricercatori ha creato delle sottilissime celle solari a base organica, impermeabili e altamente flessibili. Possono essere applicate sui vestiti senza temere la lavatrice
Mantenuto il 96% delle prestazioni iniziali dopo 300 contorsioni in acqua
Il fotovoltaico galleggiante costituisce uno dei grandi trend dell’innovazione solare. Ma cosa accadrebbe se invece di lasciare le celle a galleggiare in superficie, noi le mettessimo direttamente a bagno. Nulla se il dispositivo in questione è la nuova pellicola solare organica creata dagli scienziati del centro di ricerca giapponese RiKen. In collaborazione con i colleghi dell’Università di Tokyo, gli esperti hanno messo a punto un fotovoltaico organico ultra flessibile che può essere piegato, tirato e lasciato in ammollo per ore senza una perdita significativa delle prestazioni iniziali.
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Si tratta di un risultato particolarmente importante soprattutto ai fini applicativi della nuova elettronica indossabile. Le celle solari organiche grazie alla loro elevata leggerezza e flessibilità si prestano meglio di altre ad essere integrate con indumenti o stoffe. Renderle anche resistenti all’acqua diventa pertanto un elemento essenziale al fine di poterle utilizzare nella vita quotidiana. Peccato che, generalmente, l’impermeabilità comporta l’inserimento delle celle all’interno di un strato di incapsulamento spesso e rigido, compromettendone l’elasticità e persino le prestazioni di uscita.
La nuova pellicola fotovoltaica organica impermeabile
Il lavoro giapponese è riuscito a prendere due piccioni con una fava. Come? Lavorando sul punto debole della permeabilità ossia sull’interfaccia tra lo strato attivo e l’anodo. Nel dettaglio gli scienziati hanno depositato lo strato anodico, in questo caso un elettrodo d’argento, direttamente sullo strato attivo, creando una migliore adesione tra i due elementi. Questo stretto contatto garantisce una impermeabilità significativa anche in caso di deformazione meccanica.
Per il processo, il gruppo ha utilizzato un processo di ricottura termica, esponendo la loro pellicola fotovoltaica organica all’aria a 85°C per 24 ore. “È stato impegnativo formare lo strato, ma eravamo felici di averlo realizzato e alla fine siamo riusciti a creare una pellicola di soli 3 micrometri di spessore”, spiega Sixing Xiong, il primo autore dell’articolo pubblicato su Nature Communications.
Per i test il team ha immerso completamente la pellicola fotovoltaica organica in acqua per quattro ore, scoprendo come alla fine della prova possedesse ancora l’89% della sua efficienza iniziale. Se sottoposta ad allungamento del 30% per 300 volte sott’acqua, le prestazioni scendono invece solo al 96%. Come test finale, l’hanno fatto passare attraverso un ciclo di lavatrice che la pellicola solare organica ha superato brillantemente.
