Des scientifiques créent des cellules solaires organiques lavables

Une équipe de scientifiques de l’institut de recherche RIKEN au Japon a créé des cellules solaires organiques lavables. Les cellules photovoltaïques ultraminces peuvent être étirées de la moitié de leur longueur et supporter 20 cycles de lavage, ce qui signifie qu’elles peuvent être intégrées dans les textiles et les objets connectés pour créer des vêtements électriques, alimenter les moniteurs de santé et recharger les appareils mobiles.  La recherche a été menée par Takao Someya. C’est la première fois qu’une seule cellule solaire combine une efficacité énergétique élevée, l’extensibilité et la stabilité dans l’air et l’eau, explique le chercheur principal Kenjiro Fukuda du Thin-Film Device Laboratory   et du  RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS).

La couche active organique ultramince de la cellule solaire, un photovoltaïque organique (OPV),  transforme la lumière du soleil en électricité avec une efficacité de près de huit pour cent, tout en étant très stable dans l’air et l’eau. Puisque le matériau actif est très mince et basé sur un matériau organique, il peut fléchir sans se casser. En plaçant des films d’élastomère tendus comme du caoutchouc sur l’extérieur, le matériau a été rendu extensible. Lorsque les films élastomères ont été autorisés à se détendre, la cellule solaire intégrée s’est pliée en une structure en accordéon avec des creux et des pics.  Cette structure pliée confère à la cellule son extensibilité: lorsqu’elle est étirée, les plis s’aplatissent, ce qui signifie que l’appareil peut être étendu jusqu’à la moitié de sa longueur sans dommage.Les films d’élastomère imperméabilisent également les cellules, les rendant ainsi lavables, ce que les chercheurs ont testé en soumettant les cellules à 20 cycles de compression mécanique tout en les exposant à l’eau pendant une heure et 40 minutes. L’efficacité de la cellule a chuté de seulement 20% après ce processus.

L’idée est que ces cellules solaires puissent alimenter des dispositifs électroniques tels que des capteurs pour mesurer le rythme cardiaque, la température corporelle, la pression artérielle et d’autres paramètres médicaux importants. À l’avenir, si des tensions et des courants suffisamment élevés peuvent être réalisés, les cellules solaires pourraient également être utilisées dans les vêtements pour recharger des appareils mobiles. Si les cellules solaires pouvaient être combinées avec des batteries minces et légères, leur utilité pourrait encore être améliorée. Fukuda dit que les applications pratiques du monde réel vont probablement être rendues possibles d’ici trois à cinq ans, mais les entreprises ont déjà manifesté un intérêt pour la commercialisation de cette technologie. Les deux principaux obstacles qui devront être surmontés sont le coût et la taille des cellules solaires. Les cellules sont actuellement limitées à 10 centimètres sur 10 centimètres et sont assez coûteuses à fabriquer.

Source: http://www.riken.jp – le 22/12/17