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Stanford crée des cellules solaires pelables et adhésives flexibles et à haut rendement – High-teK.ca

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Des chercheurs de l’Université de Stanford ont créé les premières cellules solaires à peler et coller. Ces cellules sont flexibles, peuvent être fixées à une variété de surfaces (fenêtres, cartes de visite, vêtements) et, surtout, elles peuvent être produites à l’aide d’installations et de matériaux conventionnels et conformes aux normes de l’industrie. De plus, il devrait être possible d’utiliser le nouveau procédé de Stanford pour créer des puces informatiques et des écrans LCD à décoller et à coller.

Faire une cellule solaire peel-and-stick, Stanford commence avec une plaquette de silicium standard sur laquelle a été développée une couche de dioxyde de silicium. Une couche de nickel de 300 nm (0,3 micron) est déposée sur la tranche, puis une cellule solaire à couches minces en silicium amorphe hydrogéné conventionnelle (TFSC) est déposée par-dessus. Le tout est recouvert d’un polymère protecteur (plastique), et enfin un morceau de ruban adhésif thermique est attaché au sommet de la cellule solaire (considérez-le comme un ruban adhésif normal qui peut être retiré avec de la chaleur).

Cellule solaire peel-and-stick de Stanford, non fixée à son substrat de plaquette

Vous avez maintenant une cellule solaire peel-and-stick. Pour la fixer à quelque chose, la cellule est placée dans un bain-marie à température ambiante. Le ruban est légèrement décollé, ce qui permet à l’eau de s’écouler entre l’interface dioxyde de silicium/nickel, séparant la cellule de la plaquette. Le ruban thermique est retiré en le chauffant à 90 ° C (194 ° F) pendant quelques secondes, puis il suffit simplement de fixer la cellule solaire flexible sur n’importe quelle surface que vous aimez – avec du ruban adhésif double face, de la colle ou tout autre adhésif qui chatouille votre fantaisie.

Lors des tests, le processus de décollement et de collage laisse la cellule solaire à couche mince complètement intacte. Le TFSC peel-and-stick a la même efficacité qu’un TFSC à substrat de verre conventionnel (7,5 %), et il conserve ses performances à travers des milliers de cycles de flexion. Xiaolin Zheng, le chercheur principal, affirme même que le processus est sans déchets : « La plaquette (Si) est généralement intacte et propre après le retrait des cellules solaires, et peut être réutilisée. »

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Cellule solaire peel-and-stick de Stanford, performance de flexion
Historiquement, en raison de la fragilité du silicium et de la rigidité du substrat de verre, les cellules solaires sont à peu près aussi rigides que possible. Cela limite leur utilisation à de grandes étendues plates, telles que les déserts et les toits. « Maintenant, vous pouvez les mettre sur des casques, des téléphones portables, des fenêtres convexes, des appareils électroniques portables, des toits incurvés, des vêtements – pratiquement n’importe quoi », explique Zheng. L’équipe de recherche pense également que le même processus peut être utilisé pour créer des écrans LCD et des circuits imprimés à décoller, ce qui est logique, étant donné que toutes ces technologies sont finalement basées sur le silicium.

Pas plus tard que la semaine dernière, nous avons écrit sur les cellules solaires flexibles à fibre optique qui peuvent être tissé dans des vêtements – et il y a seulement deux jours, le MIT a annoncé qu’il avait produit cellules solaires flexibles en graphène. C’est une étape assez importante des cellules solaires portables aux ordinateurs portables, mais ce n’est plus qu’une question de temps jusqu’à ce que nous ayons au moins des vêtements qui peuvent recharger notre smartphone pendant que nous nous promenons, des cartes de visite à écran LCD à énergie solaire, et bien sûr hilarant, t-shirts et casquettes programmables.

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Document de recherche: doi:10.1038/srep01000 – « Peel-and-Stick : fabrication de cellules solaires à couche mince sur des substrats universels »

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