Photovoltaïque organique : création d'une cellule solaire étanche et flexible, applicable aux vêtements
Comment le nouveau film photovoltaïque organique imperméable et flexible, développé par RIKEN CEMS et ses collaborateurs, pourrait révolutionner l'électronique portable, en conservant ses performances même après le lavage
Le Centre RIKEN pour les sciences de la matière émergente, en collaboration avec des collaborateurs internationaux, a réalisé une avancée technologique importante : un film photovoltaïque organique qui allie imperméabilité et flexibilité. Cette innovation ouvre de nouvelles voies pour l'utilisation des cellules solaires dans le secteur textile, garantissant leur fonctionnalité même dans des conditions défavorables comme la pluie ou après le lavage.
La portée duélectronique portable explore de nouveaux horizons grâce à ces recherches. Les appareils portables, capables de s'intégrer dans les tissus sans qu'il soit nécessaire de remplacer les piles, pourraient révolutionner la surveillance médicale et au-delà, en rendant les appareils non seulement autonomes mais également résistants aux éléments.
Un avenir électronique portable alimenté par le soleil
Traditionnellement, atteindre leimperméabilité dans de tels dispositifs, cela signifiait sacrifier la flexibilité, en raison de l'ajout de couches de protection. La recherche, publiée le Communications naturellesmarque un tournant : les scientifiques ont réussi à conserver l'extrême flexibilité du film tout en lui conférant des caractéristiques de résistance à l'eau.
Le film est composé de plusieurs couches fonctionnelles, dont une cathode et une anode pour la séparation et la réunification des électrons et des « trous », essentiels à la génération d’électricité à partir de la lumière solaire. L'innovation réside dans le dépôt de la couche anodique directement sur les couches actives, améliorant ainsi l'adhésion entre les couches grâce à un processus de recuit thermique. Cette méthode a produit un film de seulement 3 micromètres d’épaisseur. Les tests ont montré l'exceptionnel résilience du matériau : immergé dans l'eau pendant des heures, soumis à des centaines de fois d'extension à 30% sous l'eau, et même après un cycle de lavage en machine, le film a conservé des performances proches de l'original, comme expliqué Sixing Xiongpremier auteur de l'article :
La formation de la couche a été un véritable défi, mais nous étions heureux d'avoir réussi. Nous avons finalement réussi à créer un film de seulement 3 micromètres d'épaisseur et nous avions hâte de voir les résultats des tests.
Kenjiro Fukuda, co-auteur de l'étude, souligne le large potentiel d'application de cette technologie, qui va au-delà de la mise en œuvre actuelle, préfigurant de futures améliorations pour relever des défis tels que la stabilité en plein air et la résistance aux contraintes mécaniques. L’objectif est de rendre les cellules solaires organiques très mince parfaitement intégré dans des appareils portables fonctionnels et pratiques. L’équipe internationale à l’origine de cette avancée comprend non seulement RIKEN CEMS, mais également l’Université de Tokyo et l’Université des sciences et technologies de Huazhong en Chine, soulignant l’importance de la collaboration internationale dans la recherche avancée.
Source: RIKEN
