Data deposito: 10/12/2007
Ambito territoriale tutela: Italia, BO2007A000809
Inventori: Prof. Fraleoni Morgera Alessandro, Dott. Setti Leonardo, Dott. Mencarelli Ivan (Dipartimento di Chimica Industriale e dei Materiali)
Background
Le celle fotovoltaiche plastiche sono un campo di attivo ed intenso studio da parte della comunità scientifica, sia di quella afferente all’accademia, sia di quella industriale. I principali ostacoli ad un utilizzo immediato nel campo industriale di questi dispositivi sono attualmente due: le prestazioni ancora relativamente basse (intorno al 6%) e la scarsa durata nel tempo, limitata essenzialmente da fenomeni di fotoossidazione del materiale organico. Mentre l’aumento delle prestazioni delle celle è in via di risoluzione grazie all’impiego di materiali sempre più efficienti, il problema della stabilità è ancora lontano dall’essere risolto, a meno di non utilizzare strati barriera particolarmente performanti. L’utilizzo di strati barriera che evitino al materiale organico di entrare in contatto con ossigeno o acqua, e quindi la fotoossidazione, è una misura sicuramente efficace, a patto di raggiungere dei requisiti minimi di efficienza dello strato barriera che però implicano un discreto innalzamento del costo finale del dispositivo che incorpori tali strati.
Una strategia largamente utilizzata per prevenire la fotoossidazione, è l’aggiunta di antiossidanti al bulk delle materie plastiche, in percentuali mediamente variabili tra 0,1 e qualche unità percento (raramente oltre la decina) della massa totale. L’aggiunta di questi composti porta ad un incremento della resistenza alla fotoossidazione che risulta variabile, ma sempre consistente.
Descrizione
L’invenzione è una tecnica di incremento della durata dei materiali organici sotto stress ambientale e/o di lavoro.
L’innovazione consiste nell’aggiungere al materiale organico attivo una percentuale variabile di composto con attività antiossidante, in grado di catturare efficacemente radicali liberi e mantenere quindi efficienti i materiali elettronicamente attivi.
L’aspetto innovativo risiede nel fatto che finora tale tecnica non è mai stata applicata alle celle fotovoltaiche organiche, ne’ a dispositivi ottici non lineari e/o in sensori/biosensori.
Vantaggi
I vantaggi tecnici sono essenzialmente riassumibili nell’aumento della vita media del dispositivo elettronico organico.
Dal punto di vista produttivo ciò consente di non utilizzare strati barriera di ossigeno con caratteristiche molto spinte, o al limite di non utilizzarne affatto. Nel primo caso si ha un risparmio di denaro, nel secondo un risparmio di denaro e diminuzione dei tempi di produzione connessi alla fabbricazione di multistrati.
Keywords
Antiossidanti, Dispositivi elettronici ed optoelettronici, dispositivi fotovoltaici, sensori, materiali organici coniugati