p Depois de introduzir o que parece ser uma técnica universal para reduzir a função de trabalho de um condutor na eletrônica imprimível, uma equipe liderada por Bernard Kippelen da Georgia Tech desenvolveu a primeira célula solar totalmente de plástico. Crédito:Virginie Drujon-Kippelen
p Imagine ter uma televisão com a espessura e o peso de uma folha de papel. Será possível, algum dia, graças à crescente indústria de eletrônicos impressos. O processo, que permite que os fabricantes literalmente imprimam ou enrolem materiais em superfícies para produzir um dispositivo eletronicamente funcional, já é usado em células solares orgânicas e diodos emissores de luz orgânicos (OLEDs) que formam os visores de telefones celulares. p Embora se espere que esta tecnologia emergente cresça dezenas de bilhões de dólares nos próximos 10 anos, um desafio é fabricar a baixo custo em condições ambientais. A fim de criar luz ou energia por meio da injeção ou coleta de elétrons, eletrônicos impressos requerem condutores, geralmente cálcio, magnésio ou lítio, com uma função de baixo trabalho. Esses metais são quimicamente muito reativos. Eles oxidam e param de funcionar se expostos ao oxigênio e à umidade. É por isso que os eletrônicos em células solares e TVs, por exemplo, deve ser coberto com um rígido, barreira espessa, como vidro ou camadas de encapsulamento caras.
p Contudo, em novas descobertas publicadas no jornal
Ciência, Os pesquisadores da Georgia Tech introduziram o que parece ser uma técnica universal para reduzir a função de trabalho de um condutor. Eles espalham uma camada muito fina de um polímero, aproximadamente um a 10 nanômetros de espessura, na superfície do condutor para criar um dipolo de superfície forte. A interação transforma condutores estáveis ao ar em eficientes, eletrodos de função de baixo trabalho.
p Os polímeros disponíveis comercialmente podem ser facilmente processados a partir de soluções diluídas em solventes como água e metoxietanol.
p "Esses polímeros são baratos, ambientalmente amigável e compatível com as técnicas de produção em massa roll-to-roll existentes, "disse Bernard Kippelen, diretor do Centro de Fotônica Orgânica e Eletrônica (COPE) da Georgia Tech. "Substituindo os metais reativos por condutores estáveis, incluindo polímeros condutores, muda completamente os requisitos de como os eletrônicos são fabricados e protegidos. Seu uso pode abrir caminho para dispositivos mais flexíveis e de menor custo. "
p Para ilustrar o novo método, Kippelen e seus colegas avaliaram o desempenho dos polímeros em transistores de filme fino orgânico e OLEDs. Eles também construíram um protótipo:o primeiro, célula solar completamente de plástico.
p "O modificador de polímero reduz a função de trabalho em uma ampla gama de condutores, incluindo prata, ouro e alumínio, "observou Seth Marder, diretor associado do COPE e professor da Escola de Química e Bioquímica. "O processo também é eficaz em óxidos de metal transparentes e grafeno."