A pesquisa com células solares flexíveis é uma tecnologia de nível de pesquisa, um exemplo do que foi criado no Massachusetts Institute of Technology, no qual as células solares são fabricadas por meio do depósito de material fotovoltaico em substratos flexíveis, como papel comum, usando a tecnologia de deposição de vapor químico. A tecnologia para fabricação de células solares em papel foi desenvolvida por um grupo de pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology, com o apoio da National Science Foundation e do Eni-MIT Alliance Solar Frontiers Program.
Características
Circuitos de materiais fotovoltaicos orgânicos são depositados em cinco camadas em substratos comuns de papel em uma câmara de vácuo. É feito através do revestimento de eletrodos de polímeros condutores conformados com vapor químico oxidativo, um processo conhecido como deposição de vapor químico. Tais painéis solares são capazes de produzir tensões superiores a 50V, que por sua vez podem alimentar aparelhos em condições normais de iluminação. A célula solar também é mostrada para ser flexível. A grade condutora da célula solar é semelhante a uma impressão fotográfica a jato de tinta com retângulos padronizados. Quando os eletrodos são conectados ao substrato elétrico, ele é mostrado para alimentar eletrodomésticos. O custo de “impressão” (como MIT descreve) é reivindicado para ser semelhante ao da impressão fotográfica a jato de tinta. Essa tecnologia utiliza temperaturas de deposição de vapor inferiores a 120 ° C, o que facilita a fabricação em papel comum. A eficiência atual do painel é de quase 1%, o que o pesquisador espera melhorar no futuro próximo.
Testando
O circuito também foi testado depositando os materiais fotovoltaicos em um substrato de tereftalato de polietileno (PET). A folha PET foi dobrada e desdobrada 1000 vezes e nenhuma deterioração evidente no desempenho foi observada, enquanto os materiais fotovoltaicos comuns depositados no PET se deterioraram com apenas uma dobra. A célula solar também foi passada por uma impressora a laser para demonstrar seu desempenho continuado após a exposição a [um pouco] altas temperaturas e ainda reteve suas características após o procedimento.
Vantagens
Em painéis solares convencionais, as estruturas de suporte do painel, como vidro, suportes, etc., são na maioria das vezes duas vezes mais caras que os materiais fotovoltaicos fabricados neles. Como o papel custa aproximadamente um milésimo de vidro, as células solares que utilizam processos de impressão podem ser muito mais baratas do que os painéis solares convencionais. Também outros métodos envolvendo papéis de revestimento com materiais incluem primeiro revestir o papel com um material liso para contrariar a rugosidade do papel em escala molecular. Mas neste método, o material fotovoltaico pode ser revestido diretamente em papel não tratado.
Aplicações
Se essas células solares puderem alcançar maturidade tecnológica suficiente, elas podem ser usadas como papel de parede e persianas para produzir eletricidade a partir da iluminação da sala. Eles também podem ser fabricados em roupas, que por sua vez podem ser usados para carregar dispositivos eletrônicos portáteis, como telefones celulares e tocadores de mídia.
Módulos solares flexíveis podem ser usados em telhados curvos ou telhados onde não faz sentido instalar um sistema de montagem em rack.
Desvantagens
Para durar mais de 20 anos expostos aos elementos, essas células solares devem ser finalizadas com uma folha frontal de um fluoropolímero resistente a UV ou olefina termoplástica, em vez do vidro usado em células solares convencionais, o que é comparativamente barato. As células solares devem ser seladas para que a água e o oxigênio não possam entrar e destruir as células através da degradação oxidativa.