برخلاف سلولهای خورشیدی سنتی سیلیکون ، سلولهای خورشیدی پلیمری آلی (PSC) ممکن است هرگز دامنه های یک مزرعه خورشیدی مگاوات را نپوشانند. اما ، این سلولهای سبک و قابل انعطاف ، پتانسیل تأمین انرژی خورشیدی را به سنسورهای میکرو وات از راه دور ، فناوری پوشیدنی و وسایل Wi-Fi متصل شده "اینترنت چیزها" نشان می دهند.

PSC ها از پلیمرهای آلی برای جذب نور و تبدیل آن به برق استفاده می کنند. در حالی که PSC ها نمی توانند با دوام یا کارایی سلولهای خورشیدی معدنی مطابقت داشته باشند ، پتانسیل برای تولید انبوه غیر سمی ، پنل های خورشیدی یکبار مصرف با استفاده از تولید رول به رول باعث می شود تا آنها برای برنامه های اضافی جذاب شوند. در مقاله ای که این هفته در مجله انرژی های تجدید پذیر و پایدار منتشر شد ، پل برگر و مینجه کیم از دانشگاه ایالتی اوهایو آخرین پیشرفت ها و چالش های باقیمانده در فناوری PSC را بررسی می کنند.

تحقیقات در مورد PSC در طی دو دهه گذشته به سرعت در حال رشد بوده است ، و باعث افزایش تعداد انتشارات و ثبت اختراعات می شود. این فن آوری در حال ظهور ، بعید است که جایگزین سلول های خورشیدی معدنی سنتی شود. در عوض ، برگر PSC را مکمل می داند. آنها می توانند خطوط انتقال ولتاژ بالا را دور بزنند و برق را برای وسایل مورد استفاده تأمین کنند که در غیر این صورت به باتریهای سمی احتیاج دارند.

به عنوان مثال ، PSC ها می توانند به سادگی با استفاده از چراغ های سربار در فروشگاه های مواد غذایی حسگرهای تازه را روی بسته بندی مواد غذایی قرار دهند. علاوه بر این ، آنها می توانند فراتر از کنترل موجودی فروشگاه ها باشند و برای کاهش ضایعات مواد غذایی و خودکار کردن لیست های مواد غذایی ، به "آشپزخانه هوشمند" گره بزنند. برگر گفت: "PSC این توانایی انعطاف پذیری را دارد زیرا در واقع پلاستیک است ، بنابراین می توانید آنها را بر روی کوله پشتی ، کاپشن و حتی کرم قهوه قرار دهید. طیف گسترده ای از مواردی که در آن استفاده از آن است." "این یک مدل کسب و کار مختل کننده است."

پلیمرها می توانند در حلالها حل شوند و با استفاده از تولید رول به رول مقرون به صرفه ، روی یک پشتی انعطاف پذیر چاپ شوند و این فناوری را به خصوص جذاب می کنند. برگر گفت: "این چاپخانه بر خلاف چاپ روزنامه یکشنبه شما نیست ، بلکه به جای سه رنگ اصلی و سیاه ، شما چاپ چهار یا پنج لایه مختلف مورد نیاز سلول خورشیدی ، دیودها و ترانزیستورها را انجام می دهید." غلتک های طولانی سلولهای خورشیدی همچنین کاربردهای جدیدی مانند بسته بندی وسایل نقلیه یا پوشش نمای ساختمان و پنجره ها را باز می کنند. برگر هشدار می دهد که برخی از مواد اولیه گران قیمت PSC ، یعنی اکسید قلع و فولادهای ایندیوم ، که ثابت شده است که جایگزینی برای آن چالش برانگیز است ، ممکن است قیمت مقرون به صرفه را در مدت زمان محدود محدود کند.

ماندگاری مسئله دیگری است زیرا پلیمرها و کاتدهای فلزی واکنش پذیر هنگام قرار گرفتن در معرض آب و اکسیژن اکسید می شوند. برگر گفت: "آنها تمایل دارند به سرعت نسبتاً سریع تخریب شوند ." این محصور کردن می تواند روی شیشه بسیار مؤثر باشد ، اما مانند کیسه‌های تراشه سیب زمینی روی سطوح انعطاف پذیر چالش برانگیزتر است.

در آزمایشگاه ، بازده PSC به حدود 13 درصد می رسد ، که از بازده 20 درصد پانل های خورشیدی تجاری فاصله دارد. PSC هایی که از پلیمرهای P3HT استفاده می کنند: PCBM ، که در سال 2002 معرفی شده اند ، طراحی استاندارد "workhorse" هستند و راندمان حدود 3.5٪ دارند. پیشرفت های اخیر در شیمی ، هندسه ، و توسعه سلول های خورشیدی پشتیبان که چندین لایه را در هم پشته می کنند ، این راندمان بیشتر را ممکن ساخته است.

تعداد معدودی از شرکتها در ایالات متحده و اروپا در تلاشند PSC های سودمند را به بازار عرضه کنند. در صورت موفقیت ، پس از آن PSC می توانند طعم خود را به غیر از سلولهای خورشیدی سیلیکون برقرار کنند و به کلیه دستگاه های از راه دور قدرت می بخشند .