A diferencia de las células solares de silicio tradicionales, es posible que las células solares de polímero orgánico PSC nunca cubran las laderas de una granja solar de megavatios. Sin embargo, estas células ligeras y flexibles muestran potencial para proporcionar energía solar a sensores remotos de microvatios, tecnología portátil y Wi-Fi.Aparatos conectados a fi que constituyen el "Internet de las cosas".
Los PSC utilizan polímeros orgánicos para absorber la luz y convertirla en electricidad. Si bien los PSC no pueden igualar la durabilidad o eficiencia de las células solares inorgánicas, el potencial de producir en masa paneles solares desechables no tóxicos mediante la producción de rollo a rollo los hace atractivos paraaplicaciones adicionales. En un artículo publicado esta semana en Revista de energías renovables y sostenibles , de AIP Publishing, Paul Berger y Minjae Kim de la Universidad Estatal de Ohio revisan los últimos avances y desafíos pendientes en la tecnología PSC.
La investigación sobre los PSC ha crecido rápidamente en las últimas dos décadas, generando un número cada vez mayor de publicaciones y patentes. Sin embargo, es poco probable que esta tecnología emergente reemplace a las células solares inorgánicas tradicionales. En cambio, Berger considera que los PSC son complementarios.-Líneas de transmisión de voltaje y proporcionar electricidad a dispositivos en el punto de uso que de otro modo requerirían baterías tóxicas.
Por ejemplo, los PSC podrían alimentar sensores de frescura en el empaque de alimentos simplemente usando las luces del techo en las tiendas de comestibles. Además, podrían ir más allá del control de inventario de la tienda y vincularse a una "cocina inteligente" para reducir el desperdicio de alimentos y automatizar las listas de compras ".Los PSC tienen la capacidad de ser flexibles, porque básicamente son plásticos, por lo que puede ponerlos en mochilas, chaquetas e incluso crema para café, una gran variedad de cosas en el punto de uso ", dijo Berger." Es un trastornomodelo de negocio. "
Los polímeros pueden disolverse en solventes e imprimirse en un soporte flexible utilizando una producción asequible de rollo a rollo, lo que hace que esta tecnología sea especialmente atractiva. "Esta imprenta no es diferente a la que imprime su periódico dominical, pero en lugar de trescolores y negro, estás imprimiendo las cuatro o cinco capas diferentes necesarias para la celda solar, diodos y transistores ", dijo Berger. Los rollos largos de celdas solares también abren nuevas aplicaciones, como envolver vehículos o cubrir fachadas y ventanas de edificios.Berger advierte, sin embargo, que ciertas materias primas de PSC caras, a saber, óxido de indio y estaño y fullerenos, que han demostrado ser difíciles de reemplazar, pueden limitar la asequibilidad a corto plazo.
La longevidad es otro problema porque los polímeros y los cátodos metálicos reactivos se oxidan cuando se exponen al agua y al oxígeno. "Tienden a degradarse con bastante rapidez", dijo Berger, por lo que es necesario encapsular las células solares para su protección. Esta encapsulación puede ser muy eficazen vidrio, pero es más desafiante en superficies flexibles, como bolsas de papas fritas.
En el laboratorio, la eficiencia del PSC alcanza alrededor del 13 por ciento, lo que está lejos del 20 por ciento de eficiencia de los paneles solares comerciales. Los PSC que usan polímeros P3HT: PCBM, introducidos en 2002, son el diseño estándar de "caballo de batalla" y rinden alrededor del 3,5 por cientoLos avances recientes en química, geometría y el desarrollo de células solares en tándem que apilan múltiples capas juntas han hecho posible esta mayor eficiencia.
Un puñado de empresas en los EE. UU. Y Europa están trabajando para llevar al mercado PSC viables. Si tiene éxito, entonces los PSC podrían establecer su propio nicho aparte de las células solares de silicio, alimentando todo tipo de dispositivos remotos.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Instituto Americano de Física . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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