Amerikan Kimya Derneği Malzeme Dergisi’nde tanımlanan hücreler, inorganik silikondan ziyade organik karbon bazlı polimerler ile üretilmiştir. Rice Üniversitesindeki ekip, organik maddeleri sıfırdan geliştirmek yerine, mekanik esnekliği arttırmak için kompozisyonunu değiştirerek çalıştığı bilinen katı organikler kullanmıştır. Moleküllerin polimerlerle karışması ve daha sonra esnekliği sağlamak için birbiriyle çapraz bağlandığı sülfür bazlı tiyol-en reaktifleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir.

Rice Üniversitesinden kimyasal ve biyomoleküler mühendis Rafael Verduzco, “Eğer bir şeyleri esnetir veya bükerseniz, aktif tabakada çatlaklar oluşur ve cihaz arızalanır” dedi.

“Bizim fikrimiz, 20 yıldan uzun süredir titizlikle geliştirilen ve bildiğimiz malzemeler ile mekanik özelliklerinin geliştirilmesi için bir yol bulmak.”

Tiyol-en miktarı, hücrelerin iletkenliği üzerinde bir etkiye sahipken, esneklik seviyesini belirlemenin de anahtarıdır. Çok az tiyol-en, malzemenin verimliliğini çok fazla azaltırken, gerilme altında çatlamaya eğilimli kristalli polimerler bırakır. Kapsamlı olarak yapılan testlerden sonra, ekip yüzde 20 tiyol-en ilavesi ile hücrelerin verimliliğini korurken aynı zamanda esneklik kazandıklarını tespit etmiştir.

Verduzco, “Aktif katmanın yüzde 50’sini bu ağ ile değiştirirsek, malzeme yüzde 50 daha az ışık alacak ve akım düşecektir.” dedi. “Bir noktada pratik değil. Ağın oluştuğunu teyit ettikten sonra bile kırılmayı bastırmak için ne kadar tiyol-enin ilave edileceği ve elektronik bir cihaz olarak kullanılamaz hale getirilmeden ilave edeceğimiz maksimum miktarı belirlememiz gerekti.”

“Fotoakımımızda neredeyse yüzde 20’ye varan bir kayıp olmadığını gördük.”

Organik PV hücrelerinin verimliliği şu anda sadece yüzde 15’e ulaşmaktadır, ancak Verduzco, cihazlarının esnekliğinin, açık enerji performansı için çok önemli bir yarar getireceğine inanıyor.

Verduzco, “Cihazların verimliliğinde bir artış oldu, ancak mekanik özellikler de gerçekten önemli ve bu bölüm ihmal edildi.” dedi.