Après avoir imprimé des cellules solaires sur une feuille de papier, les chercheurs ont plié le papier dans un avion pour démontrer qu'il pouvait encore générer du courant. Crédit image :Karen Gleason, MIT.
Pour démontrer comment une nouvelle technique de fabrication peut imprimer des cellules solaires sur des surfaces extrêmement fines, matériaux souples, des chercheurs du MIT ont modelé des cellules solaires sur du papier toilette ordinaire. Alors que le papier toilette peut être un substrat peu probable pour des applications pratiques de cellules solaires, il illustre la polyvalence de la technique pour une impression à faible coût sur une grande variété de matériaux.
Karen Gleason, professeur de génie chimique au MIT, avec l'étudiant diplômé Miles Barr et d'autres, a montré que la technique pouvait être utilisée pour imprimer des cellules solaires sur une variété de matériaux délicats. Un exemple est le papier de riz, qui est utilisé pour faire des rouleaux de printemps dans les restaurants et se dissout généralement dans les procédés humides. Puisque la technique des chercheurs est sèche, procédé sans solvant, le papier de riz reste intact. Les chercheurs ont également démontré la technique sur du film plastique Saran, qui repousse l'eau et serait normalement difficile à enduire.
La nouvelle méthode, appelé dépôt chimique oxydant en phase vapeur (oCVD), consiste à pulvériser une vapeur d'un monomère et d'un agent oxydant sur un substrat. Le monomère et l'agent oxydant polymérisent lorsqu'ils se rencontrent et forment du plastique PEDOT. Le plastique lui-même est conducteur, mais la conductivité peut être encore augmentée jusqu'à 1, 000 fois en contrôlant la température du substrat pour que de petits nanopores se forment, qui peut être lacé avec des particules d'argent hautement conductrices.
Les cellules solaires imprimées peuvent également résister à de nombreuses flexions et étirements avec un effet minimal sur leurs propriétés. Dans les essais, les chercheurs ont plié un substrat en plastique imprimé à un rayon inférieur à 5 mm supérieur à 1, 000 fois, et a constaté que son efficacité était encore de 99% de ce qu'elle était avant le pliage. Les électrodes pourraient également être pliées et étirées, et conservent toujours leur conductivité. Pour démontrer davantage la robustesse de la méthode, Barr a plié un morceau de papier imprimé avec des cellules solaires dans un avion en papier, et a montré que l'appareil générait toujours un courant.
La professeure du MIT, Karen K. Gleason, explique comment l'étudiant diplômé Miles Barr plie une cellule solaire dans un avion en papier. La recherche fait partie de l'Eni-MIT Solar Frontiers Center. Crédit vidéo :MIT.
Comme l'ont noté les chercheurs, le papier n'est généralement pas considéré comme un bon substrat pour le photovoltaïque car il n'est pas transparent. Cependant, la possibilité d'imprimer des cellules solaires à faible coût sur des flexibles, les matériaux étirables pourraient être très utiles pour généraliser les cellules solaires. Étant donné que la technique peut également être utilisée pour imprimer d'autres appareils électroniques en plus des cellules solaires, il pourrait être utilisé pour de nouvelles applications telles que l'impression d'électronique sur du tissu et d'autres écrans flexibles.
© 2010 PhysOrg.com
