Os pesquisadores alcançaram um novo recorde de eficiência em células fotovoltaicas orgânicas. O processo pode melhorar a produção de novos dispositivos para captação de energia e iluminação.

O campo emergente da eletrônica orgânica já está alterando a forma como usamos a tecnologia. De visores de diodo emissor de luz usados ​​em televisores, computadores e telefones celulares, a painéis que convertem a luz do sol em eletricidade, institutos de pesquisa e empresas estão se concentrando cada vez mais no potencial dessas aplicações. Digite SmartLine e CORNET, os projetos financiados pela UE que abordam a questão da indústria transformadora neste setor.

Conforme explicado em um comunicado de imprensa Organic Electronic Technologies (OET), uma equipe de pesquisa e desenvolvimento apoiada pela SmartLine relatou uma eficiência de 7,4 por cento para uma "célula fotovoltaica orgânica (OPV) de junção única baseada em polímero totalmente Roll-to-Roll (R2R) impressa". A equipe de ΟΕΤ, um dos parceiros da SmartLine, espera atingir 9 por cento de eficiência em células OPV até 2021. Citado no mesmo comunicado à imprensa, o CEO da empresa diz que o "novo resultado apoia os esforços para a produção em massa de painéis OPV [de] até 1.000.000 m2 anualmente, visando vários projetos-piloto de demonstração em 2021. "

Flexibilidade e eficiência de custos

Embora as OPVs não sejam atualmente tão eficientes na geração de eletricidade quanto as células solares à base de silício, seu desempenho melhorou nos últimos anos. O fato de que eles podem ser feitos rapidamente em folhas finas de plástico usando processos de impressão estabelecidos os torna atraentes devido aos custos de fabricação reduzidos. Também é possível prendê-los em praticamente qualquer superfície ou objeto para uma fonte de energia pronta. Portanto, a implementação de OPVs poderia ser expandida para produtos de consumo novos e existentes em uma ampla gama de áreas. Isso inclui "Energia, Iluminação, Exibições e superfícies, Circuitos eletrônicos, todos os (bio) sensores, Vestuário, ICT [e] IoT, "de acordo com o comunicado de imprensa. No entanto, a aceitação do mercado de produtos eletrônicos orgânicos / de grande área (OLAEs) está atrasada devido a vários desafios, conforme resumido no site do projeto SmartLine.

Alguns desses problemas incluem controle insuficiente das propriedades dos materiais e dispositivos, baixo rendimento do processo, confiabilidade limitada e alto consumo de recursos, aumento do desperdício e custos elevados. Para resolver esses problemas, SmartLine fornecerá soluções práticas da indústria para alcançar uma melhoria na produção de dispositivos OLAE. O site do projeto explica:"Ele desenvolverá metrologia em linha robusta e não destrutiva sofisticada e soluções de controle para impressão R2R e processos OVPD [deposição de fase de vapor orgânico] para medição rastreável de propriedades e qualidade de nano-camadas e dispositivos altamente integrados durante sua fabricação. "

SmartLine (metrologia inteligente em linha e controle para aumentar o rendimento e a qualidade da fabricação de alto volume de eletrônicos orgânicos) digitalizará e transformará os processos de fabricação também em outras indústrias, como filmes finos (por exemplo, filmes funcionais, revestimentos antimicrobianos e decorativos, barreiras), automotivo, transporte, espaço e saúde.

Agrupando recursos

Graças ao seu futuro promissor, A otimização dos OLAEs também é abordada pelo CORNET (modelagem e caracterização multiescala para otimizar os processos de fabricação de materiais e dispositivos eletrônicos orgânicos). Tem como objetivo desenvolver um "Ambiente de Inovação Aberta da UE (OIE) único, cobrindo o triângulo da Manufatura, Modelagem e Experimentação, "de acordo com o site do projeto CORNET. Para conseguir isso, o projeto desenvolverá uma plataforma OIE sustentável e um banco de dados OIE.

CORNET irá conectar recursos nanoestruturados com funcionalidade macroscópica por meio de caracterização e modelagem multiescala (nano a macro). Como resultado, será possível produzir dispositivos e sistemas OLAE sob medida para demonstração em aplicações industriais, como automotivas e estufas.