超薄有机太阳能电池通常采用旋转镀膜或热蒸发工艺。虽然这些是非常有效的制造方法，但它们不是非常可伸缩的，经常导致尺寸限制。这些制造技术还需要使用易碎且不灵活的氧化铟锡(ITO)。
现在，阿卜杜拉国王科技大学的研究人员声称他们用喷墨的方法打印出了超轻、超薄、超柔韧的太阳能电池。
这种新型太阳能电池可能为新型电子设备提供另一种动力，因为传统的能源(如电池)与设备的设计不兼容。这可以应用于皮肤贴片等医疗可穿戴设备或生物传感器等传感技术。
特殊配方油墨
为了克服ITO电极的局限性，研究小组转向了喷墨打印。据参与该项目的博士生丹尼尔·科佐(Daniel Corzo)说，这项研究是成功的，因为太阳能电池结构的每一层都使用了特殊配方的墨水。他补充说，开发这些墨水尤其具有挑战性。
该研究小组面临的一个关键挑战是开发一种能够打印太阳能电池的功能性墨水。图片由Anastasia Serin提供，阿卜杜拉国王科技大学
“喷墨打印本身就是一门科学。需要克服墨盒和墨水内部的分子间作用力，才能从非常小的喷嘴喷射出非常细小的液滴。一旦油墨沉积，溶剂也起着重要的作用，因为干燥行为影响薄膜质量，”科佐解释说。
ITO的替代方案
该团队还必须找到ITO的替代电极，但对于研究人员的高柔性太阳能电池来说，ITO并不合适。该团队没有使用ITO，而是打印了一种柔韧、透明、导电的聚合物，聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐，俗称PEDOT:PSS。
阿卜杜拉国王科技大学的研究人员表示，他们已经打印出了非常轻、薄、易弯曲的太阳能电池，它们可以放在一个泡沫上。图片由Anastasia Serin提供，阿卜杜拉国王科技大学
太阳能电池的电极层夹有一种捕获光的光伏材料，整个装置密封在对苯二甲酸中，对苯二甲酸是一种柔性的、防水的、生物相容的保护涂层。一旦墨水对设备的每一层都进行了完善和优化，太阳能电池就被打印到玻璃上进行性能测试。
一种新的独立电源
研究报告指出，这种太阳能电池的能量转换效率达到了4.73%，打破了之前完全打印的太阳能电池4.1%的记录。这项研究还首次证明，太阳能电池可以打印在超薄柔性衬底上，并实现3.6%的显著功率转换效率。
研究人员希望，他们的发现可以代表新一代超轻型打印太阳能电池的重大飞跃。这种太阳能电池可以作为独立的动力源，也可以集成到诸如基于皮肤和植入式医疗可穿戴设备等设备中。
