Organisk elektronik kan hämta kraft i vägguttaget

Den tryckbara elektroniken liksom tryckbara organiska ljusemitterande celler, LEC, har i dag uppnått prestanda som öppnar för en lång rad miljövänliga och energieffektiva applikationer. Hittills har man tänkt sig att driva den organiska elektroniken med solceller, batterier eller trådlösa transformatorer, vilket fungerar bra i många fall. Men för fasta installationer som belysning, lysande skyltar eller solskyddande fönster är det praktiskt att kunna använda de vanliga väggurtagen. Hittills har det inte varit möjligt eftersom den höga spänningen slår ut elektroniken.

Klarar höga spänningar

Docent Deyu Tu, Avdelningen för informationskodning vid Linköpings universitet, har drivit ett projekt tillsammans med kolleger vid Umeå universitet för att hitta en lösning. De har nu kunnat demonstrera en organisk effektomvandlare som gjort det möjligt att driva organiska ljusemitterande celler med hög ljusstyrka likaväl som att ladda upp en organisk superkapacitans med el från det vanliga elnätet.

Omformaren består av diodkopplade organiska tunnfilmstransistorer, som fungerar i så höga spänningar som 325V, med förmågan att transformera hög växelspänning (AC) till valbar likspänning (DC).

– För första gången i världen har vi har kunnat visa en AC/DC omvandlare i organisk elektronik som fungerar vid spänningar över 300 V, säger Deyu Tu.

– Vår omvandlare banar vägen för en våg av flexibla, tunna, kostnadseffektiva och miljövänliga lösningar för framtidens elektronik.

Stort intresse internationellt

Resultatet är ett första test att tekniken och teorierna fungerar. För att användas i verkliga produkter behöver omvandlingen bli än effektivare.

– Vi har startat det arbetet, säger Deyu Tu.

Resultaten har publicerats i två vetenskapliga tidskrifter, dels i Organic Electronics och dels i ECS Transactions, och väckt så mycket uppmärksamhet att Deyu Tu inviterats som talare vid stora konferenser både i Kina och Japan.

Forskningen har finansierats av Strategiska forskningsstiftelsen, SFS.

Christian Larsen, Robert Forchheimer, Ludvig Edman, Deyu Tu, Design, fabrication and application of organic power converters: Driving light-emitting electrochemical cells from the AC mains, Organic Electronics http://dx.doi.org/10.1016/j.orgel.2017.02.036

Vahid Keshmiri, Christian Larsen, Ludvig Edman, Robert Forchheimer, Deyu Tu, A Current Supply with Single Organic Thin-Film Transistor for Charging Supercapacitors, ECS Transactions, 75 (10) 217-222 (2016).
http://dx.doi.org/10.1149/07510.0217ecst