Molto presto, alimentare il tablet potrebbe essere semplice come avvolgerlo nella pellicola trasparente.

Questa è la speranza di Illan Kramer. Kramer e colleghi hanno appena inventato un nuovo modo per spruzzare le celle solari su superfici flessibili utilizzando minuscoli materiali sensibili alla luce noti come punti quantici colloidali (CQD), un passo importante per rendere le celle solari spray facili ed economiche da produrre.

"Il mio sogno è che un giorno avrai due tecnici con gli zaini Ghostbusters venire a casa tua e spruzzare il tuo tetto, "dice Kramer, un borsista post-dottorato con il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica di Edward S. Rogers Sr. presso l'Università di Toronto e il Centro di ricerca e sviluppo di IBM Canada.

I CQD sensibili al sole stampati su un film flessibile potrebbero essere utilizzati per rivestire tutti i tipi di superfici dalla forma strana, dai mobili da giardino all'ala di un aereo. Una superficie delle dimensioni del tetto della tua auto avvolta con una pellicola rivestita con CQD produrrebbe energia sufficiente per alimentare tre lampadine da 100 Watt o 24 fluorescenti compatte.

Chiama il suo sistema sprayLD, un gioco sul processo produttivo chiamato ALD, abbreviazione di deposizione di strati atomici, in cui i materiali sono adagiati su una superficie uno spessore atomo alla volta.

Fino ad ora, è stato possibile incorporare CQD sensibili alla luce su superfici solo attraverso l'elaborazione in batch, un inefficiente, approccio lento e costoso della catena di montaggio al rivestimento chimico. SprayLD spruzza un liquido contenente CQD direttamente su superfici flessibili, come pellicola o plastica, come stampare un giornale applicando l'inchiostro su un rotolo di carta. Questo metodo di rivestimento roll-to-roll semplifica notevolmente l'integrazione delle celle solari nei processi di produzione esistenti. In due recenti articoli su riviste Materiale avanzato e Lettere di fisica applicata , Kramer ha dimostrato che il metodo sprayLD può essere utilizzato su materiali flessibili senza grandi perdite di efficienza delle celle solari.

Kramer ha costruito il suo dispositivo sprayLD utilizzando parti facilmente disponibili e piuttosto convenienti:si è procurato un ugello spruzzatore utilizzato nelle acciaierie per raffreddare l'acciaio con una sottile nebbia d'acqua, e alcuni normali aerografi da un negozio d'arte.

"Questo è qualcosa che puoi costruire alla maniera di Junkyard Wars, che è fondamentalmente come lo abbiamo fatto, " afferma Kramer. "Pensiamo che questa sia una soluzione senza compromessi per il passaggio dall'elaborazione batch a quella roll-to-roll".

"Poiché la tecnologia solare a punti quantici avanza rapidamente in termini di prestazioni, è importante determinare come scalarli e rendere realizzabile questa nuova classe di tecnologie solari, " ha detto il professor Ted Sargent, Vicepreside, ricerca presso la Facoltà di Scienze Applicate e Ingegneria dell'Università di Toronto e supervisore di Kramer. "Siamo rimasti entusiasti quando questo processo di verniciatura a spruzzo di ottima fattura ha portato anche a dispositivi dalle prestazioni superiori che mostrano un controllo e una purezza migliorati".

In un terzo articolo sulla rivista ACS Nano , Kramer e i suoi colleghi hanno utilizzato il supercomputer BlueGeneQ di IBM per modellare come e perché i CQD spruzzati si comportano altrettanto bene, e in alcuni casi meglio, delle loro controparti elaborate in batch. Questo lavoro è stato supportato dall'IBM Canada Research and Development Centre, e dalla King Abdullah University of Science and Technology.