Onderzoekers van de Universiteit van Warwick hebben een verguld venster ontwikkeld als transparante elektrode voor organische zonnecellen. In tegenstelling tot wat men zou verwachten, deze elektroden hebben het potentieel om relatief goedkoop te zijn, aangezien de dikte van het gebruikte goud slechts 8 miljardste van een meter is. Deze ultralage dikte betekent dat zelfs bij de huidige hoge goudprijs de kosten van het goud dat nodig is om één vierkante meter van deze elektrode te vervaardigen slechts ongeveer £ 4,5 zijn. Het kan aan het einde van zijn levensduur ook gemakkelijk worden terugverdiend van de organische zonnecel en aangezien goud al veel wordt gebruikt om betrouwbare verbindingen te maken, is het geen onbekende in de elektronica-industrie.

Organische zonnecellen vertrouwen al lang op met indiumtinoxide (ITO) gecoat glas als transparante elektrode, hoewel dit grotendeels te wijten is aan het ontbreken van een geschikt alternatief. ITO is een complexe, onstabiel materiaal met een hoge oppervlakteruwheid en neiging tot barsten bij buigen indien ondersteund op een kunststof ondergrond. Alsof dat nog niet erg genoeg was, een van de belangrijkste componenten, indium, is schaars waardoor het relatief duur in gebruik is.

Een ultradunne film van luchtstabiel metaal zoals goud zou een levensvatbaar alternatief bieden voor ITO, maar tot nu toe is het niet mogelijk gebleken om een ​​film af te zetten die dun genoeg is om transparant te zijn zonder te kwetsbaar en elektrisch resistief te zijn om bruikbaar te zijn.

Nu heeft onderzoek onder leiding van Dr. Ross Hatton en Professor Tim Jones van de afdeling Scheikunde van de Universiteit van Warwick een snelle methode ontwikkeld voor de bereiding van robuuste, ultradunne goudfilms op glas. Belangrijk is dat deze methode kan worden opgeschaald voor toepassingen met een groot oppervlak, zoals zonnecellen, en dat de resulterende elektroden chemisch zeer goed gedefinieerd zijn.

Dr. Hatton zegt:"Deze nieuwe methode voor het maken van op goud gebaseerde transparante elektroden is potentieel breed toepasbaar voor een verscheidenheid aan toepassingen met een groot oppervlak, vooral waar stabiel, chemisch goed gedefinieerd, ultragladde platformelektroden zijn vereist, zoals in organische opto-elektronica en de opkomende gebieden van nano-elektronica en nanofotonica”

Het volledige onderzoekspaper getiteld Ultrathin Transparent Au Electrodes for Organic Photovoltaics Fabricated Using a Mixed Mono-Molecular Nucleation Layer is gepubliceerd in Geavanceerde functionele materialen .

De paper documenteert het succes van het team bij het creëren van deze eenvoudige, praktische en effectieve methode om de films op glas te deponeren, en rapporteert ook hoe de optische eigenschappen kunnen worden verfijnd door de film te perforeren met kleine cirkelvormige gaatjes met zoiets eenvoudigs als polystyreenballen. Het onderzoeksteam van de Universiteit van Warwick heeft ook al vroeg succes geboekt bij het direct afzetten van ultradunne goudfilms op plastic substraten, een belangrijke stap op weg naar het realiseren van de heilige graal van echt flexibele zonnecellen. Deze innovatie zal worden geëxploiteerd door Molecular Solar Ltd, een spin-outbedrijf uit Warwick dat zich toelegt op het commercialiseren van de ontdekkingen van zijn academische oprichters op het gebied van organische zonnecellen.