Científicos de RIKEN, en colaboración con socios internacionales, han logrado crear una célula solar orgánica ultradelgada que es a la vez altamente eficiente y duradera. Mediante un sencillo proceso de recocido posterior, crearon una célula orgánica flexible que se degrada en menos del 5 por ciento en 3, 000 horas en condiciones atmosféricas y que simultáneamente tiene un índice de conversión de energía, un indicador clave del rendimiento de las células solares, del 13 por ciento.

La energía fotovoltaica orgánica se considera una alternativa prometedora a las películas convencionales a base de silicio. ser más respetuosos con el medio ambiente y baratos de producir. Las células solares flexibles ultradelgadas son particularmente atractivas, ya que podrían proporcionar una gran potencia por peso y utilizarse en una variedad de aplicaciones útiles, como la alimentación de dispositivos electrónicos portátiles y como sensores y actuadores en robótica blanda. Sin embargo, Las películas orgánicas ultrafinas tienden a ser relativamente eficientes. por lo general, tiene una tasa de conversión de energía de alrededor del 10 al 12 por ciento, significativamente menor que la proporción en las celdas de silicio, que puede llegar al 25 por ciento, o de células orgánicas rígidas, que puede llegar a alrededor del 17 por ciento. Las películas ultrafinas también tienden a degradarse rápidamente bajo la influencia de la luz solar. calor, y oxigeno. Los investigadores están tratando de crear películas ultrafinas que sean energéticamente eficientes y duraderas, pero a menudo es una compensación difícil.

En una investigación publicada en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América, el grupo logró demostrar que una celda ultradelgada puede ser duradera y eficiente. El grupo comenzó con un polímero semiconductor para la capa donante, desarrollado por Toray Industries, C ª., y experimentó con una nueva idea, de usar un aceptor que no sea de fullereno, aumentando la estabilidad térmica. En la parte superior de esta, experimentaron con un sencillo proceso de recocido posterior, donde el material se calentó a 150 grados Celsius después de un recocido inicial a 90 grados. Este paso resultó ser crítico para aumentar la durabilidad del dispositivo al crear una interfaz estable entre las capas.

Según Kenjiro Fukuda, uno de los autores del estudio, "Al combinar una nueva capa de generación de energía con un simple tratamiento posterior al recocido, Hemos logrado una alta eficiencia de conversión de energía y una estabilidad de almacenamiento a largo plazo en células solares orgánicas ultradelgadas. Nuestra investigación muestra que las células solares orgánicas ultradelgadas se pueden utilizar para suministrar alta potencia de forma estable durante largos períodos de tiempo. y se puede utilizar incluso en condiciones severas como alta temperatura y humedad. Tengo muchas esperanzas de que esta investigación contribuya al desarrollo de dispositivos de suministro de energía estables a largo plazo que se puedan usar en dispositivos electrónicos portátiles, como sensores conectados a la ropa ".