In Korea hebben onderzoekers de eerste coating ontwikkeld die bestaat uit een organische oplossing met deeltjes die een hoogrendements-zonnecel vormen. Deze verf werkt ook op grote oppervlakken.

Het verven van zonnecellen op woningen, auto’s of boten was lange tijd utopie, maar onderzoekers van het Korea Institute of Science and Technology (KIST) hebben deze optie een stap dichterbij gekracht. Het team onder leiding van Hae Jung Son van het Photo-electronic Hybrids Research Center van het KIST kon het verschil bepalen in het mechanisme van filmvorming tussen een klein gebied en een groot gebied van organische zonnecellen in een oplossing. Ze zijn erin geslaagd om een hoogrenderende organische fotovoltaische zonnecel-oplossing te ontwikkelen die op een groot oppervlak kan worden toegepast.

Spincoating
Het team van Hae Jung Son paste de zonnecel-technologie toe op een groot gebied door middel van een oplossingsproces waarbij gebruik wordt gemaakt van spincoating. De onderzoekers ontdekten dat de organische materialen die in de handel verkrijgbaar zijn, makkelijk kristalliseren. Hierdoor zijn de materialen ongeschikt voor grootschalige oplossingsprocessen. Bij industrieel gebruik gaat het proces waarbij het oplosmiddel verdampt langzaam. Dit resulteert in samenklontering en andere verschijnselen die de efficiëntie van de zonnecel verlagen.

Verbeterd rendement
Bij de spincoating-methode, een proces met een klein oppervlak dat wordt gebruikt in labonderzoek, wordt het substraat snel geroteerd tijdens het filmvormingsproces om de verdamping van het oplosmiddel te versnellen. Dit maakt het mogelijk om een ​​film te vormen zonder het probleem van de verminderde efficiëntie. Met deze kennis besloten de onderzoekers om de verdampingssnelheid van het oplosmiddel te regelen na de coatingstap in een grootschalig proces, als een manier om een ​​film te vormen die is geoptimaliseerd voor de prestaties van zonnecellen. Zo werd het rendement verbeterd met maar liefst 30 procent.

Het onderzoek is gepubliceerd in Nano Energy.