La ricerca flessibile sulle celle solari è una tecnologia a livello di ricerca, un esempio del quale è stato creato presso il Massachusetts Institute of Technology in cui le celle solari vengono prodotte depositando materiale fotovoltaico su substrati flessibili, come la carta comune, utilizzando la tecnologia di deposizione chimica a vapore. La tecnologia per la produzione di celle solari su carta è stata sviluppata da un gruppo di ricercatori del Massachusetts Institute of Technology con il sostegno della National Science Foundation e dell’Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program.
Caratteristiche
I circuiti di materiali fotovoltaici organici sono depositati in cinque strati su substrati di carta ordinaria in una camera a vuoto. Viene eseguita rivestendo elettrodi conduttivi conformi al polimero con vapore chimico ossidativo, un processo noto come deposizione chimica da vapore. Tali pannelli solari sono in grado di produrre tensioni superiori a 50 V, che a loro volta possono alimentare apparecchi in normali condizioni di illuminazione. Anche la cella solare è flessibile. La griglia conduttiva della cella solare è simile a una stampa fotografica a getto d’inchiostro con rettangoli a motivi geometrici. Quando i cavi sono attaccati al substrato elettrico, viene mostrato di alimentare gli apparecchi elettrici. Il costo della “stampa” (come lo descrive il MIT) è simile a quello della stampa fotografica a getto d’inchiostro. Questa tecnologia utilizza temperature di deposizione da vapore inferiori a 120 ° C, il che rende più facile la produzione su carta comune. L’efficienza attuale del pannello è vicina all’1%, che il ricercatore spera di migliorare nel prossimo futuro.
analisi
Il circuito è stato anche testato depositando i materiali fotovoltaici su un substrato di polietilene tereftalato (PET). Il foglio di PET è stato piegato e spiegato 1000 volte e non si è osservato alcun deterioramento evidente delle prestazioni, mentre i materiali fotovoltaici comuni depositati su PET si sono deteriorati con una singola piega. La cella solare è stata anche passata attraverso una stampante laser per dimostrare le sue prestazioni continue dopo l’esposizione a [un po ‘] alte temperature e ha mantenuto le sue caratteristiche dopo la procedura.
vantaggi
Nei pannelli solari convenzionali, le strutture di supporto del pannello come vetro, staffe ecc. Sono per lo più due volte più costose dei materiali fotovoltaici prodotti su di esse. Poiché la carta costa all’incirca un millesimo di vetro, le celle solari che utilizzano processi di stampa possono essere molto più economiche rispetto ai pannelli solari convenzionali. Anche altri metodi che riguardano le carte da rivestimento con materiali includono prima rivestire la carta con un materiale liscio per contrastare la ruvidità della carta a scala molecolare. Ma in questo metodo, il materiale fotovoltaico può essere rivestito direttamente su carta non trattata.
applicazioni
Se tali celle solari possono raggiungere una sufficiente maturità tecnologica, possono essere utilizzate come carta da parati e tonalità di finestre per produrre elettricità dall’illuminazione della stanza. Possono anche essere realizzati su capi di abbigliamento, che a loro volta possono essere utilizzati per caricare dispositivi elettronici portatili come telefoni cellulari e lettori multimediali.
I moduli solari flessibili possono essere utilizzati su tetti curvi o tetti dove non ha senso installare un sistema di montaggio su rack.
svantaggi
Al fine di durare oltre 20 anni all’aperto esposti agli elementi, tali celle solari devono essere rifinite con un foglio anteriore di un fluoropolimero resistente ai raggi UV o olefine termoplastiche piuttosto che il vetro utilizzato nelle celle solari convenzionali, che è relativamente poco costoso. Le celle solari devono essere sigillate in modo che l’acqua e l’ossigeno non possano entrare e distruggere le cellule attraverso la degradazione ossidativa.