Một nhóm nghiên cứu tại Cơ quan Khoa học và Công nghệ Nhật Bản (JST) và trường Đại học Tokyo đã chế tạo được loại pin mặt trời hữu cơ siêu mỏng, co giãn và chống thấm nước, có thể được gắn vào quần áo mà khi giặt không cần tháo ra. Loại pin này dự kiến sẽ được sử dụng làm nguồn điện ổn định trong một khoảng thời gian dài cho các thiết bị mang theo người và vải điện tử.
 |
Đối với việc phát triển các cảm biến mang theo người nhằm liên tục theo dõi dữ liệu sinh học như huyết áp và nhiệt độ cơ thể, thì cần có một nguồn năng lượng để gắn vào quần áo. Pin năng lượng mặt trời hữu cơ đang được quan tâm đặc biệt vì có khả năng cung cấp hơn 1mW điện và lại co giãn.
Tuy nhiên, cho đến nay rất khó để đảm bảo cho pin năng lượng mặt trời có đồng thời các tính năng về hiệu suất chuyển đổi năng lượng đủ cao, độ dẻo và khả năng chống nước. Đặc biệt, với một màng rất mỏng, không dễ nhận ra bề mặt phẳng của màng. Hơn nữa, rất khó để pin hoạt động ổn định trong khi vẫn duy trì hiệu suất cao trong một thời gian dài.
Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng polyme bán dẫn PNTz4T để chế tạo pin mặt trời hữu cơ có cấu trúc ngược với độ ổn định tuyệt vời về môi trường trên chất nền paralene (vật liệu polyme dày 1μm).
Với pin mặt trời được tách ra từ chất nền thủy tinh, nhóm nghiên cứu đã đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng ở mức 7,9%. Tại thời điểm phát ra ánh sáng mặt trời theo mô phỏng (công suất 100mW/cm2), pin mặt trời có mật độ dòng ngắn mạch (JSC) là 16,2mA/cm2, điện áp giải phóng (VOC) là 0,71V và hệ số làm đầy là 69%.