p Crédito CC0:domínio público
p Cientistas do RIKEN, em colaboração com parceiros internacionais, conseguiram criar uma célula solar orgânica ultrafina que é altamente eficiente e durável. Usando um processo simples de pós-recozimento, eles criaram uma célula orgânica flexível que se degrada em menos de 5 por cento em relação a 3, 000 horas em condições atmosféricas e que simultaneamente tem uma taxa de conversão de energia - um indicador chave do desempenho da célula solar - de 13 por cento. p Os fotovoltaicos orgânicos são considerados uma alternativa promissora aos filmes convencionais à base de silício, sendo mais ecologicamente correto e mais barato de produzir. As células solares flexíveis ultrafinas são particularmente atraentes, já que podem fornecer grande potência por peso e ser usados em uma variedade de aplicações úteis, como alimentar componentes eletrônicos vestíveis e como sensores e atuadores em robótica leve. Contudo, filmes orgânicos ultrafinos tendem a ser relativamente eficientes, normalmente tendo uma taxa de conversão de energia de cerca de 10 a 12 por cento, significativamente menor do que a proporção em células de silício, que pode chegar a 25 por cento, ou de células orgânicas rígidas, que pode ser até cerca de 17 por cento. Filmes ultrafinos também tendem a se degradar rapidamente sob a influência da luz solar, aquecer, e oxigênio. Os pesquisadores estão tentando criar filmes ultrafinos que sejam energeticamente eficientes e duráveis, mas muitas vezes é uma troca difícil.
p Em pesquisa publicada em
Anais da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos da América, o grupo conseguiu mostrar que uma célula ultrafina pode ser durável e eficiente. O grupo começou com um polímero semicondutor para a camada doadora, desenvolvido pela Toray Industries, Inc., e experimentou uma nova ideia, de usar um aceitador não-fulereno, aumentando a estabilidade térmica. Além do mais, eles experimentaram um processo simples de pós-recozimento, onde o material foi aquecido a 150 graus Celsius após um recozimento inicial a 90 graus. Esta etapa provou ser crítica para aumentar a durabilidade do dispositivo, criando uma interface estável entre as camadas.
p De acordo com Kenjiro Fukuda, um dos autores do estudo, "Ao combinar uma nova camada de geração de energia com um tratamento pós-recozimento simples, alcançamos alta eficiência de conversão de energia e estabilidade de armazenamento de longo prazo em células solares orgânicas ultrafinas. Nossa pesquisa mostra que células solares orgânicas ultrafinas podem ser usadas para fornecer alta energia de forma estável por longos períodos de tempo, e pode ser usado mesmo em condições severas, como alta temperatura e umidade. Espero sinceramente que esta pesquisa contribua para o desenvolvimento de dispositivos de fornecimento de energia estáveis de longo prazo que possam ser usados em eletrônicos vestíveis, como sensores fixados em roupas. "