la tecnologia indossabile alimentata a energia solare avviene tramite l'integrazione di connessioni USB o altri dispositivi, che consentono il collegamento dall'abbigliamento a dispositivi come sorgenti, telefoni e auricolari, che possono essere ricaricati in movimento.

solo pochi anni fa, un gruppo di ricercatori giapponesi dell'istituto riken e delle industrie della torah ha descritto lo sviluppo di una sottile cella solare organica che imprimerebbe il calore degli indumenti sui vestiti, consentendo alla cella di assorbire l'energia solare e utilizzarla come fonte di energia.una microcella solare è una cella fotovoltaica organica con stabilità termica e flessibilità fino a 120°c.i membri del team di ricerca hanno basato celle fotovoltaiche organiche su un materiale chiamato pntz4t. pntz4t è un semiconduttore polimero precedentemente sviluppato da riken per un'eccellente stabilità ambientale e un'elevata efficienza di conversione di potenza, e quindi entrambi i lati della cella sono ricoperti con elastomero, un materiale simile alla gomma. nel processo, sono stati utilizzati due pre- elastomeri acrilici allungati spessi 500 micron che consentono alla luce di entrare nella cella ma impediscono all'acqua e all'aria di entrare nella cella. l'elastomero utilizzato aiuta a ridurre il degrado della batteria stessa e a farla durare più a lungo.

uno degli svantaggi più notevoli del settore è l'acqua. la degenerazione di queste cellule può essere causata da una varietà di fattori, ma il più grande è l'acqua, il nemico comune di qualsiasi tecnologia. l'eventuale umidità in eccesso e prolungata l'esposizione all'aria può influire negativamente sull'efficienza delle celle fotovoltaiche organiche. mentre nella maggior parte dei casi è possibile evitare di bagnare il computer o il telefono, non è possibile evitarlo con i vestiti. che piova o una lavatrice, l'acqua è inevitabile. dopo vari test sulla cella fotovoltaica organica autoportante e sulla cella fotovoltaica organica a doppia faccia, in figura 1, entrambe le celle fotovoltaiche organiche sono state immerse in acqua per 120 minuti, si è concluso che la potenza della cella fotovoltaica organica autoportante era l'efficienza di conversione ridotta solo del 5.4% e le celle erano ridotte del 20.8%.

figura 1. efficienza di conversione di potenza normalizzata in funzione del tempo di immersione. le barre di errore sul grafico rappresentano la deviazione standard normalizzata dalla media delle efficienze di conversione di potenza iniziale in ciascuna struttura

la figura 2 illustra un altro sviluppo alla Nottingham Trento University, una cella solare in miniatura che può essere incorporata in un filato, che viene poi intrecciato nei tessuti. ciascuna batteria inclusa nel prodotto soddisfa specifici standard di utilizzo, come i requisiti di 3 mm di lunghezza e 1.5 mm di larghezza. ciascuna unità è laminata con una resina impermeabile per il bucato in lavanderia o a causa delle condizioni meteorologiche. le batterie sono anche personalizzate per il comfort, e ciascuna è montata in modo da non sporgere o irritare la pelle di chi lo indossa. in ulteriori ricerche, è stato riscontrato che in un piccolo capo di abbigliamento simile a 5 cm² di tessuto, una cellula potrebbe contenere poco più di 200 cellule, producendo 2 in condizioni ideali.

figura 2. minuscola cella solare che misura 3 mm di lunghezza e 1.5 mm di larghezza

i tessuti fotovoltaici fondono due polimeri leggeri ed economici per creare tessuti che generano energia. il primo dei due componenti è una minuscola cella solare, che raccoglie energia dalla luce solare, e il secondo è costituito da un nanogeneratore, che converte l'energia meccanica in elettricità. la parte fotovoltaica del tessuto è costituita da fibre polimeriche, che vengono poi rivestite con strati di manganese, ossido di zinco (un materiale fotovoltaico), e ioduro di rame (per la carica collezione). le cellule vengono poi tessute insieme con un minuscolo filo di rame e integrate nell'indumento.