Organický článek si po čtyřhodinovém ponoření do vody zachoval 89 % svého původního výkonu a přežil cyklus pračky. Výzkumníci plánují technologii dále vyvíjet s konečným cílem použít ji pro nositelná zařízení.
Organická fotovoltaika (OPV) se navrhla jako vhodná pro nositelnou elektroniku. Ta se připevní k oděvu pro monitorování lékařských zařízení bez nutnosti výměny baterií. Tento nejnovější výzkum otevírá možnosti, že solární články se mohou umístit na oblečení a stále správně fungovat po dešti nebo dokonce vyprání.
S ohledem na to vyvinuli výzkumníci vedení japonským centrem RIKEN pro vědu o vznikajících hmotách (CEMS) organický fotovoltaický (OPV) článek. Ten využívá vrstvu pro transport děr na bázi oxidu stříbrného (AgOx). Nový HTL se navrhl tak, aby zajistil vodotěsnost i při mechanické deformaci. A to proto, protože údajně zvyšuje adhezi mezi elektrodou a rozhraním aktivní vrstvy.
Ve výzkumném dokumentu „Vodotěsná a ultraflexibilní organická fotovoltaika se zlepšenou adhezí rozhraní“, publikovaném v Nature communications, vědci vysvětlili, že vypěstovali AgOx HTL in situ se strukturou průhledného polyimidu. Nanesli anodovou vrstvu, stříbrnou elektrodu, přímo na aktivní vrstvy, čímž vytvořili lepší adhezi mezi vrstvami. Použili proces tepelného žíhání, kdy film vystavili vzduchu o teplotě 85 °C po dobu 24 hodin.
Japonští vědci vyvíjejí vodotěsný organický solární článek
,,Bylo náročné vytvořit vrstvu, ale byli jsme šťastní, že jsme to dokázali. A nakonec jsme byli schopni vytvořit film o tloušťce pouhé 3 mikrometry,“ řekl Sixing Xiong, první autor papíru.
Když se film na čtyři hodiny zcela ponořil do vody, výzkumníci zjistili, že má stále 89 % původního výkonu. Podle výzkumného dokumentu se vodotěsnost testovala při 0 °C, 20 °C a 40 °C. A výsledky ukázaly, že vodotěsnost zůstává do značné míry neovlivněna teplotou.
Když se fólie pod vodou 300 krát natáhla o 30 %, zachovala si 96 % svého výkonu. Dokument říká, že výsledek „zdůrazňuje, že OPV s elektrodami AgOx/Ag si udržují stabilitu, i když se stávají vystaveny mechanické deformaci pod vodou. Což zdůrazňuje jejich vhodnost pro nositelnou elektroniku.“
„OPV s elektrodami AgOx/Ag zůstaly na 90 % původní PCE (účinnost přeměny energie) po dvou cyklech praní v pračce,“ píše se v novinách. ,,Navíc tato zjištění naznačují, že OPV s AgOx/Ag elektrodou mohou udržovat nepřetržitý provoz pod vodou, čímž umožňují dlouhotrvající zdroj energie pro podvodní autonomní systémy a senzory.“
,,To, co jsme vytvořili, je metoda, kterou lze použít obecněji,“ řekl Kenjiro Fukuda, odpovídající autor článku. „Při pohledu do budoucnosti, zlepšením stability zařízení v jiných oblastech, jako např. vystavením vzduchu, silnému světlu a mechanickému namáhání, plánujeme dále vyvíjet naše ultratenké organické solární články tak, aby se mohly použít pro skutečně praktická nositelná zařízení.“
Zdroj: pv-magazine, TowPoint
