Las células solares orgánicas se consideran una alternativa competitiva a las células de silicio estándar que se usan en la energía fotovoltaica. Son increíblemente delgadas, flexibles y translúcidas, y pueden integrarse en el vidrio de las ventanas o ser utilizadas por arquitectos como elementos de diseño en grandes instalaciones de iluminación.
A diferencia de las células de silicio que a menudo se instalan en sistemas fotovoltaicos en los techos de los edificios, las células solares orgánicas están hechas de polímeros especiales basados en semiconductores llamados fullerenos, diminutas moléculas de carbono que parecen pelotas de fútbol. El uso de fullerenos hace que las células sean altamenteeficiente, pero también menos duradero, lo que significa que no pueden igualar la tecnología estándar durante períodos más largos de 30 años, por ejemplo. "La estabilidad ambiental de este tipo de células solares aún no es suficiente", dice el profesor Dr. Christoph Brabec,investigador fotovoltaico y científico de materiales y presidente de materiales para electrónica y tecnología energética.
Sin embargo, eso está a punto de cambiar. Junto con colegas del Imperial College de Londres y la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah KAUST, los investigadores de la FAU dirigidos por el profesor Brabec y el científico de materiales Nicola Gasparini, candidato a doctorado en la FAU, ahora tienenlogró encontrar una alternativa a los fullerenos. "Hemos identificado una nueva molécula orgánica que no se basa en fullerenos. En comparación con otros aceptadores, que son un elemento esencial en la energía fotovoltaica, se encuentra en una clase propia en términos de funcionalidad", Explica Christoph Brabec. Si bien los fullerenos solo absorben una cantidad muy pequeña de luz, la nueva molécula puede convertir una cantidad muy grande. Cuanta más luz solar absorba, mayor será la eficiencia." Este es un gran avance para la comunidad internacional de investigación.que ha estado buscando nuevas tecnologías celulares que puedan reemplazar al fullereno, reduciendo el costo de producción de energía solar. "Según el profesor Brabec, esto es lo que hará que la producción sea más eficienteEl uso de la energía fotovoltaica es una alternativa competitiva a los combustibles fósiles.Al determinar el costo de producir energía, se tienen en cuenta todos los costos necesarios para convertir la energía de la fuente en este caso, el sol en electricidad.
En su estudio, los investigadores demostraron la estabilidad y eficiencia récord de su polímero recientemente desarrollado. "Medimos una estabilidad al aire significativamente mayor, incluso a temperaturas de hasta 140 grados", explica el profesor Brabec. "Y esperamos poderpara producir células solares estables con una eficiencia de más del diez por ciento utilizando estos materiales '.
Otro beneficio significativo es que el proceso utilizado para imprimir los nuevos materiales orgánicos es menos costoso. En lugar de utilizar tecnologías costosas de semiconductores, los elementos fotovoltaicos que consisten en sustratos de polímeros delgados se producen en una línea de producción donde se imprimen y recubren. Además, las películas solares se pueden hacer en diferentes colores. Esto permitirá a los arquitectos una mayor libertad a la hora de elegir combinaciones de colores para su diseño y permitirá a los fabricantes de automóviles instalar las células solares orgánicas especiales en los techos de vidrio de sus vehículos, por ejemplo. La nueva tecnología también se abreuna gama completamente nueva de posibilidades para que la industria química mejore las aplicaciones existentes y desarrolle otras nuevas.
A la luz de todo esto, está claro que los investigadores de FAU han logrado dar un gran paso adelante en la investigación de la energía solar. "Los nuevos hallazgos destacan el excelente trabajo y los altos estándares de los investigadores de FAU que trabajan juntos en equipos interdisciplinarios".Christoph Brabec dice: "Este hito considerable en el desarrollo de tecnologías fotovoltaicas de próxima generación es un testimonio de sus excelentes habilidades de investigación". Los nuevos módulos solares se desarrollaron en estrecha colaboración con la Dra. Derya Baran del Imperial College de Londres, quien pasó un tiempo investigandoen FAU después de completar su doctorado. Los investigadores también colaboraron con la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah KAUST, Arabia Saudita y la Universidad de Stanford, EE. UU.
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Materiales proporcionado por Universidad de Erlangen-Nuremberg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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