• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  • Avanço tecnológico para iluminação mais barata e células solares flexíveis
    p Fontes de luz OLED flexíveis em eletrodos transparentes desenvolvidas dentro da TREASORES. Esses OLEDs foram feitos pelo Fraunhofer FEP usando um processo roll-to-roll. Crédito:Fraunhofer FEP

    p Em novembro de 2012, o projeto TREASORES (Eletrodos Transparentes para Produção em Grande Escala de Dispositivos Optoeletrônicos Orgânicos) foi iniciado com o objetivo de desenvolver tecnologias para reduzir drasticamente os custos de produção de dispositivos eletrônicos orgânicos, como células solares e painéis de iluminação LED. Financiado com 9 milhões de euros da Comissão Europeia e 6 milhões de euros adicionais dos parceiros do projeto, o projeto, desde então, produziu sete pedidos de patentes, uma dúzia de publicações revisadas por pares e forneceram contribuições para organizações internacionais de normalização. p Mais importante, o projeto desenvolveu e ampliou os processos de produção de vários novos eletrodos transparentes e materiais de barreira para uso na próxima geração de optoeletrônica flexível. Três desses substratos com eletrodos flexíveis que usam nanotubos de carbono, fibras de metal ou prata fina já estão sendo produzidas comercialmente, ou espera-se que seja a partir deste ano. Os novos eletrodos foram testados com vários tipos de dispositivos optoeletrônicos usando rolos de mais de 100 metros de comprimento, e considerado especialmente adequado para fontes de luz de próxima geração e células solares. O rolo de fontes de luz OLED com o logotipo do projeto foi feito usando técnicas roll-to-roll no Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Tecnologia de feixe de elétrons e plasma (Fraunhofer FEP) em um eletrodo de prata fino desenvolvido dentro do projeto por Rowo Coating GmbH. Essas técnicas de processamento prometem tornar as fontes de luz e células solares muito mais baratas no futuro, mas requerem eletrodos flexíveis e transparentes e barreiras impermeáveis ​​à água - que também foram desenvolvidos pelo projeto TREASORES. Os eletrodos do projeto são tecnicamente pelo menos tão bons quanto os usados ​​atualmente (feitos de óxido de índio e estanho, ITO), mas será mais barato de fabricar e não dependerá da importação de índio. Tomasz Wanski do Fraunhofer FEP disse que por causa dos novos eletrodos, a fonte de luz OLED era muito homogênea em uma grande área, alcançando uma eficiência de 25 lumens por watt - tão bom quanto o processo de produção folha a folha muito mais lento para dispositivos equivalentes. No decorrer do projeto, novos métodos de teste foram desenvolvidos pelo National Physical Laboratory no Reino Unido para garantir que os eletrodos ainda funcionassem após serem dobrados repetidamente - um teste que pode se tornar um padrão no campo.

    p Outro resultado do projeto foi o desenvolvimento, teste e aumento da produção de novas abordagens para folhas de barreira transparentes (camadas de plástico que evitam que o oxigênio e o vapor de água atinjam os dispositivos eletrônicos orgânicos sensíveis). Barreiras de alto desempenho e baixo custo foram produzidas e espera-se que a empresa suíça Amcor Flexibles Kreuzlingen adote essa tecnologia após o desenvolvimento. Essas barreiras de alto desempenho são essenciais para alcançar os longos tempos de vida do dispositivo que são necessários para o sucesso comercial - conforme confirmado por uma análise do ciclo de vida (LCA) concluída durante o projeto, as células solares só valem econômica ou ecologicamente se sua eficiência e vida útil forem altas o suficiente. Ao combinar a produção de barreiras com eletrodos (em vez de usar dois substratos de plástico separados), o projeto mostrou que os custos de produção podem ser reduzidos ainda mais e os dispositivos mais finos e flexíveis.

    p Eletrodos de tecido flexível foram produzidos em um processo roll-to-roll por fios metálicos tecidos incorporados. Isso resulta em um eletrodo transparente e flexível com resistividade elétrica muito baixa e alta transmissão óptica total em todo o espectro visível e infravermelho próximo. Crédito:Sefar AG

    p O principal desafio que o projeto teve que enfrentar foi tornar a barreira e as folhas do eletrodo extremamente planas, liso e limpo. Dispositivos optoeletrônicos têm camadas ativas de apenas algumas centenas de nanômetros (menos de um por cento da largura de um cabelo humano), e até mesmo pequenas irregularidades na superfície ou partículas de poeira invisivelmente minúsculas podem prejudicar o rendimento do dispositivo ou levar a uma iluminação desigual e vida útil curta.

    p O projeto TREASORES reuniu nove empresas com seis institutos de pesquisa de cinco países e foi liderado por Frank Nüesch dos Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais (Empa). "Estou muito ansioso para ver os primeiros produtos comerciais feitos com materiais do projeto em 2016", diz Nüesch.

    p Michael Niggemann, O diretor de tecnologia da Eight19 Ltd no Reino Unido disse:"O projeto TREASORES foi um sucesso para a Eight19, pois contribuiu significativamente para a redução do custo de fabricação das células solares de plástico da Eight19. Isso foi alcançado por meio do desenvolvimento personalizado e aumento da escala de barreiras e eletrodos de baixo custo no consórcio do projeto. É um passo essencial para a comercialização do fotovoltaico orgânico da Eight19 baseado em tecnologia desenvolvida e produzida na Europa ”.

    p A investigação que conduziu a estes resultados recebeu financiamento do Sétimo Programa-Quadro da União Europeia (FP7 / 2007-2013) ao abrigo do acordo de subvenção 314068.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com