سلول های خورشیدی کشسان، یک قدم نزدیک تر

گروه ترجمه و تولید محتوا در بسپار/ ایران پلیمر محققان دانشگاه Rice با استفاده از یک افزودنی شیمیایی که تردی ذاتی مواد را از بین می برد موفق به ساخت یک فوتوولتائیک آلی منعطف شده اند. فوتوولتائیک ها موادی هستند که در اثر تابش نور در خود جریان الکتریسیته ایجاد می کنند. طی این تحقیق، در غلظت مشخص، مولکول های تیولن به بسپارها نفوذ کرده و ساختاری را ایجاد می کنند که کل ماده را انعطاف پذیر کرده بدون اینکه کوچک ترین تاثیری بر خواص مکانیکی آن بگذارد.

سلول های خورشیدی آلی که می توانند روی سطوح مختلف چاپ یا جاگذاری شوند می توانند برای کاربردهای قابل پوشش همانند لباس ها مورد استفاده قرار گیرند. سلول های خورشیدی آلی به مواد پایه کربنی نظیر بسپارها وابسته هستند. معمولا ترجیح به استفاده از موادی  غیر از سیلیکون ها است.  این مواد آلی سبک وزن بوده، نیمه شفاف و ارزان قیمت است.

با افزایش انعطاف پذیری عملکرد این محصولات بهتر می شود. اما باید توجه داشت که افزایش انعطاف پذیری فدای افت خواص مکانیکی نشود. هرگونه خمش باید مانع از ایجاد هرگونه ترکی شود.

یکی از راه حل های پیشنهادی محققان دانشگاه Rice برای از بین بردن مشکل تردی استفاده از بسپارها یا سایر نیمه هادی های آلی است که به صورت ذاتی انعطاف پذیر هستند. تلاش این گروه به استفاده از مواد کشف شده طی ۲۰ سال اخیر بوده و به دنیال راهی برای بهبود خواص مکانیکی آن ها هستند.

ابن محققان به جای ایجاد یک شبکه و قراردهی آن روی یک بسپار نیمه هادی، از ماده ای فعال به نام تیولن سولفور پایه استفاده کردند. این مولکول ها با بسپار آمیزه شده و سپس برای ایجاد انعطاف پذیری با یکدیگر اتصال عرضی ایجاد می کنند. مقدار استفاده از تیولن بسیار بحرانی بوده چراکه مقدار کم آن موجب ایجاد ترک تحت تنش شده و مقدار زیادتر عملکرد این ماده را از بین می برد. با افزودن ۱۰ درصد تیولن میزان کشش پذیری تا ۱۴ درصد افزایش پیدا می کند. در کرنش های بیش از ۱۶ درصد ترک های کوچک شروع به ایجاد شدن می کنند.