Kommer du någonsin att kunna ladda din mobila enhet, bil och till och med kläder med flexibla solceller? Forskare vid Aalto-universitetet i Finland och Université de Montréal studerar om den nu experimentella tekniken någon gång kan massproduceras och kommersialiseras, och några av de frågor som måste lösas, inklusive miljöpåverkan.
För att de elektroniska cellerna ska vara livskraftiga i industriell skala, de måste göras genom roll-to-roll-bearbetning-det vill säga vänds ut på rullar av flexibel plast- eller metallfolie, säger forskarna. Bläckstråleskrivning skulle möjliggöra exakt införande av färgämnet och elektrolytkomponenterna.
Problemet med inkapsling
Inkapslingen av en flexibel cell utgör också en stor utmaning. Om inkapsling är otillräcklig, flytande elektrolyt kan läcka ut ur cellen eller föroreningar kan tränga in, reducerar enhetens livslängd avsevärt.
"Flexibla solceller tillverkas vanligtvis av metaller eller plast, och båda kommer med faror:en metall kan korrodera, och plast kan tillåta vatten och andra föroreningar att tränga igenom, "sa doktor Kati Miettunen, en projektledare vid Aaltos avdelning för bioprodukter och biosystem.
Nya innovationer kommer också att behövas för att sammanfoga substraten, eftersom konventionella tekniker som glasfrit-limning nu används i plattskärmar och andra enheter, är olämpliga för flexibla celler.
Enheternas livstid som ett problem
"En annan förutsättning för kommersialisering är att göra apparaternas livslängd tillräcklig i förhållande till den energi som är inbäddad i tillverkningen av besluten, så att solcellerna inte bryts ned innan de har producerat mer energi än vad som användes för att göra dem, "tillägger Jaana Vapaavuori, den nya biträdande professorn vid kemiavdelningen vid Université de Montréal.
Nya upptäckter med biomaterial, eller ett hybridmaterial med trämassa som substrat för cellerna, kunde bana vägen framåt, sa Miettunen, som arbetar med UdeM:s kemiska institution i sin forskning. Dessa materialen naturliga förmåga att filtrera bort föroreningar skulle fungera bra för solceller.
