Per dimostrare come una nuova tecnica di fabbricazione può stampare celle solari su superfici estremamente sottili, materiali flessibili, i ricercatori del MIT hanno modellato celle solari su carta igienica ordinaria. Mentre la carta igienica può essere un substrato improbabile per applicazioni pratiche di celle solari, illustra la versatilità della tecnica per la stampa a basso costo su un'ampia varietà di materiali.

Karen Gleason, un professore di ingegneria chimica al MIT, insieme allo studente laureato Miles Barr e altri, hanno mostrato che la tecnica potrebbe essere utilizzata per stampare celle solari su una varietà di materiali delicati. Un esempio è la carta di riso, che viene utilizzato per fare gli involtini primavera nei ristoranti e di solito si dissolve nei processi a umido. Poiché la tecnica dei ricercatori è a secco, processo senza solventi, la carta di riso rimane intatta. I ricercatori hanno anche dimostrato la tecnica su un involucro di plastica Saran, che respinge l'acqua e sarebbe normalmente difficile da rivestire.

Il nuovo metodo, chiamato deposizione chimica da vapore ossidativo (oCVD), comporta la spruzzatura di un vapore di un monomero e di un agente ossidante su un substrato. Il monomero e l'agente ossidante polimerizzano quando si incontrano e formano la plastica PEDOT. La plastica stessa è conduttiva, ma la conducibilità può essere ulteriormente aumentata fino a 1, 000 volte controllando la temperatura del substrato in modo che si formino piccoli nanopori, che può essere cucita con particelle d'argento altamente conduttive.

Le celle solari stampate possono anche resistere a una grande flessione e allungamento con un effetto minimo sulle loro proprietà. Nei test, i ricercatori hanno piegato un substrato di plastica stampato a un raggio inferiore a 5 mm più di 1, 000 volte, e ha scoperto che la sua efficienza era ancora il 99% di quella che era prima della piegatura. Gli elettrodi possono anche essere piegati e allungati, e conservavano ancora la loro conduttività. Per dimostrare ulteriormente la robustezza del metodo, Barr ha piegato un pezzo di carta stampato con celle solari in un aeroplano di carta, e ha mostrato che il dispositivo generava ancora una corrente.

La professoressa del MIT Karen K. Gleason spiega come lo studente laureato Miles Barr piega una cella solare in un aeroplano di carta. La ricerca fa parte del Solar Frontiers Center di Eni-MIT. Credito video:MIT.

Come hanno notato i ricercatori, la carta non è generalmente considerata un buon substrato per il fotovoltaico perché non è trasparente. Però, la possibilità di stampare celle solari a basso costo su flessibili, i materiali estensibili potrebbero essere molto utili per rendere più diffuse le celle solari. Poiché la tecnica può essere utilizzata anche per stampare altri dispositivi elettronici oltre alle celle solari, potrebbe essere utilizzato per nuove applicazioni come la stampa elettronica su tessuto e altri display flessibili.

© 2010 PhysOrg.com