Toyobo Co., Ltd. e o instituto de pesquisa do governo francês CEA conseguiram fazer um teste de pequenas células fotovoltaicas orgânicas (OPV) em um substrato de vidro com a melhor eficiência de conversão do mundo em uma sala escura. A equipe testou os módulos OPV em um thin, substrato de filme leve de PET (tereftalato de polietileno) durante seu projeto de pesquisa conjunto. Os produtos de teste usam um material gerador de energia para OPV que Toyobo vem desenvolvendo.

As OPVs têm atraído grande atenção como células solares de próxima geração. Toyobo pretende colocar o material em uso prático desde o início, principalmente como uma fonte de energia sem fio em dispositivos como temperatura, sensores de umidade e movimento.

As células OPV são células solares que podem ser criadas revestindo materiais orgânicos de geração de energia, incluindo átomos de carbono e enxofre em um substrato de vidro ou plástico com eletrodos. Como pode ser moldado em fino, formas flexíveis, ele se fixa facilmente em paredes ou superfícies de tecido onde as células solares inorgânicas predominantes são inadequadas para instalação. Existem, portanto, grandes expectativas para OPV como uma fonte de energia sem fio para sensores e dispositivos vestíveis, que são indispensáveis ​​para aplicativos de Internet das Coisas (IoT).

Toyobo tem desenvolvido um material de geração de energia para OPVs para produzir saídas de alta potência de fontes de luz de sala de baixa iluminação, usando tecnologias de síntese orgânica que cultivou em seus anos de pesquisa em produtos químicos finos. O material pode se dissolver facilmente, mesmo em solventes livres de halogênio, permitindo que seja revestido uniformemente em um substrato, e pode, portanto, gerar energia de forma estável com pouca diferença individual.

Para comercializar o material rapidamente, Toyobo conduziu a pesquisa conjunta com o CEA por seis meses, desde junho do ano passado. Durante o empreendimento, Toyobo e CEA tiveram sucesso em fazer pequenas células OPV em um substrato de vidro com a melhor eficiência de conversão do mundo, otimizando os solventes e a técnica de revestimento. Em um experimento de verificação sob iluminação neon com 220 lux, equivalente ao brilho de uma sala escura, foi confirmado que o produto de teste atingiu uma eficiência de conversão de cerca de 25 por cento, ou 60 por cento mais alto do que as células solares de silício amorfo comumente usadas para calculadoras de mesa. Eles também concluíram módulos de protótipo OPV em um substrato de filme PET com uma área efetiva de 18 centímetros quadrados, embora revestir um material gerador de energia em um filme PET fosse mais difícil do que um substrato de vidro. O módulo foi capaz de produzir cerca de 130 microwatts com a mesma iluminação.

Toyobo planeja comercializar este material principalmente para fabricantes de células solares, com base no know-how adquirido na pesquisa conjunta. Primeiro, a empresa pretende implantar o material até março de 2023 como uma fonte de energia sem fio para temperatura, sensores de umidade e movimento.