O skali sukcesu najlepiej świadczą dwie informacje: stabilność takich urządzeń wzrosła aż pięćdziesięciokrotnie, natomiast wydajność ich działania zwiększyła się o 56 procent. Kluczem do szczęścia w fotowoltaicznym wydaniu okazały się ciekłe kryształy. Zmierzone rezultaty okazują się na tyle obiecujące, że cała technologia jest teraz bliska opłacalności komercyjnej.
Czytaj też: Dwustronne ogniwa to przyszłość fotowoltaiki. Ich składnik od lat zyskuje na popularności
Dlaczego w ogóle powinno nas interesować takie rozwiązanie? Bo organiczne ogniwa słoneczne są lekkie, przezroczyste i elastyczne na tyle, że można je niemal dowolnie składać. W efekcie mogłyby zostać wykorzystane na szereg sposobów, do pokrycia różnego rodzaju powierzchni, które dotychczas pozostawały poza zasięgiem. W przypadku modułów krzemowych, cieszących się zdecydowanie większą popularnością, takie ograniczenia są nieporównywalnie większe.
Lekkość i elastyczność organicznej konkurencji sprawia, że naukowcy mówią o wizji integracji takich ogniw z plecakami, namiotami czy oknami. Wyobrażacie sobie nosić odzież, która na bieżąco będzie wam dostarczała energii elektrycznej produkowanej z wykorzystaniem światła słonecznego? Dzięki kolejnym działaniom inżynierów taka wizja staje się coraz bliższa rzeczywistości. Dotychczas ograniczenia wynikały między innymi z ograniczonej stabilności i wydajności.
Organiczne ogniwa słoneczne są lekkie i elastyczne, dzięki czemu mogą być integrowane z elementami takimi jak plecaki, namioty czy okna
Sekret w działaniach mających na celu uniknięcie tych problemów tkwił w montażu molekularnym na etapie produkcji tych modułów. W ich skład wchodzą warstwy folii o grubości liczonej w nanometrach, dlatego członkowie zespołu badawczego wpływali na warunki przetwarzania w czasie drukowania folii. Dzięki temu cząsteczki mogą ustawiać się w pożądany sposób i zastygać w takich pozycjach.
Powolny druk warunkował powstawanie ciekłych kryształów, a te zapewniały wyższą stabilność i wydajność w porównaniu do wcześniejszych konstrukcji. Kiedy autorzy nowych badań, których wyniki zamieszczono na łamach Advanced Materials, zwrócili uwagę na chiralne i achiralne ścieżki składania kryształów, stało się jasne, że te pierwsze dawały najbardziej optymalne efekty.
Czytaj też: Smartfon zasilany energią słoneczną? Infinix prezentuje swój koncept na MWC, a ja trzymam kciuki
Jak podsumowują sami zainteresowani, odnotowana została poprawa transportu ładunku, a filmy zyskały na stabilności morfologicznej. Co istotne, postępy wydają się na tyle uniwersalne, że prawdopodobnie będzie je można zastosować do różnych organicznych składników ogniw słonecznych.