Zuid-Koreaanse onderzoekers hebben zonnepanelen ontwikkeld die slechts 1 micrometer dik zijn en met gemak rond een pen kunnen worden gewikkeld.

De flexibele en dunne zonnepanelen kunnen bijvoorbeeld draagbare apparaatjes, zoals slimme brillen of fitnesstrackers van energie voorzien. “Onze zonnecel is ongeveer 1 micrometer dik,” vertelt onderzoeker Jongho Lee. Standaard zonnecellen zijn vaak honderden malen dikker en de meeste andere dunne exemplaren meten qua dikte nog altijd 2 tot 4 micrometer.

De productie
De onderzoekers maakten de superdunne zonnecellen van de halfgeleider galliumarsenicum. Ze plaatsten de cellen vervolgens op een flexibele ondergrond, zonder dat ze daarbij lijm of een andere kleefstof gebruikten (die het geheel weer dikker zou maken). Natuurlijk moesten de zonnecellen nog wel worden vastgezet. Dat gebeurde door de cellen ‘koud te lassen’: de onderzoekers oefenden bij een temperatuur van 170 graden Celsius druk uit en lieten over het geheel een laagje van het materiaal fotolak of fotoresist smelten. Dit materiaal deed dienst als een tijdelijke ‘lijm’. Later werd de fotolak verwijderd en bleef alleen de metaalverbinding over.

Efficiëntie
De onderlaag waarop de zonnecellen werden geplaatst deed tevens dienst als een reflector: de laag leidt afgedwaalde fotonen terug naar de zonnecellen. De onderzoekers hebben natuurlijk de efficiëntie van hun flexibele zonnecellen getest. Uit die experimenten blijkt dat ze net zo goed als dikkere zonnecellen in staat zijn om zonlicht in elektriciteit om te zetten. Ook toetsten de onderzoekers de flexibiliteit van de zonnecellen. Uit die experimenten blijkt dat de cellen zich rond objecten met een kleine straal (tot wel 1,4 millimeter) konden wikkelen.

Het is niet voor het eerst dat onderzoekers zonnecellen ontwikkelen die slechts 1 micrometer dik zijn. Wel is de manier waarop de onderzoekers de zonnecellen maakten, nieuw. Zo gebruikten de onderzoekers veel minder materialen om de flexibele zonnecellen te vervaardigen.