La recherche sur les cellules solaires flexibles est une technologie de recherche, dont un exemple a été créé au Massachusetts Institute of Technology, dans lequel des cellules photovoltaïques sont déposées en déposant des matériaux photovoltaïques sur des substrats flexibles tels que du papier ordinaire. La technologie de fabrication de cellules solaires sur papier a été développée par un groupe de chercheurs du Massachusetts Institute of Technology, avec le soutien de la National Science Foundation et du programme Eni-MIT Alliance Solar Frontiers.

Caractéristiques
Les circuits de matériaux photovoltaïques organiques sont déposés en cinq couches sur des substrats de papier ordinaires dans une chambre à vide. Il est réalisé en recouvrant les électrodes en polymère conductrices conformes avec de la vapeur chimique oxydante, un processus connu sous le nom de dépôt chimique en phase vapeur. De tels panneaux solaires sont capables de produire des tensions supérieures à 50 V, ce qui peut à son tour alimenter des appareils d’éclairage dans des conditions d’éclairage normales. La cellule solaire se montre également flexible. La grille conductrice des cellules solaires est similaire à une impression photo à jet d’encre avec des rectangles à motifs. Lorsque des fils sont attachés au substrat électrique, il est démontré qu’il alimente des appareils électriques. Le coût de « l’impression » (comme le décrit le MIT) est censé être similaire à celui de l’impression photo à jet d’encre. Cette technologie utilise des températures de dépôt en phase vapeur inférieures à 120 ° C, ce qui facilite sa fabrication sur du papier ordinaire. L’efficacité actuelle du panel est proche de 1%, ce que le chercheur espère améliorer dans un avenir proche.

Essai
Le circuit a également été testé en déposant les matériaux photovoltaïques sur un substrat en polyéthylène téréphtalate (PET). La feuille de PET a été pliée et dépliée 1000 fois et aucune détérioration manifeste des performances n’a été observée, tandis que les matériaux photovoltaïques courants déposés sur du PET se sont détériorés avec un seul pli. La cellule solaire a également été passée à travers une imprimante laser pour démontrer sa performance continue après une exposition à des températures [quelque peu] élevées et elle a conservé ses caractéristiques après la procédure.

Avantages
Dans les panneaux solaires conventionnels, les structures de support du panneau, telles que le verre, les supports, etc. sont généralement deux fois plus coûteuses que les matériaux photovoltaïques qui y sont fabriqués. Comme le papier coûte environ un millième de verre, les cellules solaires utilisant des procédés d’impression peuvent être beaucoup moins chères que les panneaux solaires conventionnels. Parmi les autres procédés impliquant des papiers de revêtement avec des matériaux, on peut citer en premier lieu le revêtement du papier avec un matériau lisse pour contrecarrer la rugosité à l’échelle moléculaire du papier. Mais dans cette méthode, le matériau photovoltaïque peut être appliqué directement sur du papier non traité.

Applications
Si ces cellules solaires peuvent atteindre une maturité technologique suffisante, elles peuvent être utilisées comme papier peint et stores pour produire de l’électricité à partir de l’éclairage de la pièce. Ils peuvent également être fabriqués sur des vêtements, qui peuvent à leur tour être utilisés pour charger des appareils électroniques portables tels que des téléphones portables et des lecteurs multimédias.

Des modules solaires flexibles peuvent être utilisés sur des toits incurvés ou sur des toitures où l’installation d’un système de montage en rack n’a pas de sens.

Désavantages
Pour que les cellules solaires durent plus de 20 ans à l’extérieur, elles doivent être recouvertes d’une feuille avant d’un polymère fluoré résistant aux UV ou d’une oléfine thermoplastique plutôt que du verre utilisé dans les cellules solaires conventionnelles, ce qui est relativement peu coûteux. Les cellules solaires doivent être scellées pour que l’eau et l’oxygène ne puissent pas pénétrer et détruire les cellules par dégradation oxydative.