Scienziati del RIKEN, in collaborazione con partner internazionali, sono riusciti a creare una cella solare organica ultrasottile, altamente efficiente e durevole. Utilizzando un semplice processo di post-ricottura, hanno creato una cellula organica flessibile che si degrada di meno del 5 percento su 3, 000 ore in condizioni atmosferiche e contemporaneamente ha un rapporto di conversione dell'energia, un indicatore chiave delle prestazioni delle celle solari, del 13%.

Il fotovoltaico organico è considerato un'alternativa promettente ai film convenzionali a base di silicio, essere più rispettosi dell'ambiente ed economici da produrre. Le celle solari flessibili ultrasottili sono particolarmente attraenti, in quanto potrebbero fornire una grande potenza per peso ed essere utilizzati in una varietà di applicazioni utili come l'alimentazione di dispositivi elettronici indossabili e come sensori e attuatori nella robotica morbida. Però, i film organici ultrasottili tendono ad essere relativamente efficienti, tipicamente con un rapporto di conversione dell'energia di circa il 10-12 percento, significativamente inferiore al rapporto nelle celle di silicio, che può arrivare fino al 25 percento, o di cellule organiche rigide, che può arrivare fino a circa il 17 percento. I film ultrasottili tendono anche a degradarsi rapidamente sotto l'influenza della luce solare, calore, e ossigeno. I ricercatori stanno cercando di creare film ultrasottili che siano sia efficienti dal punto di vista energetico che durevoli, ma è spesso un compromesso difficile.

In una ricerca pubblicata in Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti d'America, il gruppo è riuscito a dimostrare che una cella ultrasottile può essere sia durevole che efficiente. Il gruppo ha iniziato con un polimero semiconduttore per lo strato donatore, sviluppato da Toray Industries, Inc., e sperimentato una nuova idea, di usare un accettore non fullerenico, aumentando la stabilità termica. In cima a questo, hanno sperimentato un semplice processo di post-ricottura, dove il materiale è stato riscaldato a 150 gradi Celsius dopo una ricottura iniziale a 90 gradi. Questo passaggio si è rivelato fondamentale per aumentare la durata del dispositivo creando un'interfaccia stabile tra gli strati.

Secondo Kenjiro Fukuda, uno degli autori dello studio, "Combinando un nuovo strato di generazione di energia con un semplice trattamento di post-ricottura, abbiamo raggiunto sia un'elevata efficienza di conversione dell'energia che una stabilità di stoccaggio a lungo termine in celle solari organiche ultrasottili. La nostra ricerca mostra che le celle solari organiche ultrasottili possono essere utilizzate per fornire alta potenza in modo stabile per lunghi periodi di tempo, e può essere utilizzato anche in condizioni gravose come alta temperatura e umidità. Spero vivamente che questa ricerca contribuisca allo sviluppo di dispositivi di alimentazione stabili a lungo termine che possono essere utilizzati nell'elettronica indossabile, come i sensori attaccati ai vestiti".