Placas solares imprimibles basadas en compuestos orgánicos

Publicado: 8 noviembre, 2011 en Tecnologia

Parque solar

En muchos países con bastantes horas de sol, como es el caso de España, realmente, el uso de placas solares está muy por debajo de la utilización que dan otros países con menos horas. La verdad es que llama la atención el poco uso que hacemos de las energías limpias aunque, afortunadamente, grandes empresas como Google apuestan por las energías limpias en sus oficinas y en sus centros de datos. Quizás pueda ser un tema estrictamente económico puesto que las placas solares basadas en silicio no son extremadamente baratas y, claro está, esto puede suponer una importante barrera de entrada a esta tecnología que están dispuestos a derribar dos Premios Nobel de Química que trabajan en el desarrollo de células solares orgánicas de bajo coste que puedan llegar, incluso, a imprimirse.

Alan Heeger y Guillermo Bazán, que ganaron el Premio Nobel de Química en el año 2000, ejercen como profesores-investigadores de química en la Universidad de California en Santa Barbara y están trabajando en un proyecto para desarrollar polímeros conductores que sirvan como células solares plásticas (al igual que han trabajado con diodos orgánicos emisores de luz) para obtener células solares de bajo coste (con costes de fabricación muy reducidos) que, además de poder imprimirse, permitan la obtención de paneles solares flexibles.

Usando una molécula diseñada por Bazán, Heefer ha sido capaz de construir una célula solar que es capaz de convertir en electricidad el 6,7% de la energía lumínica que incide sobre ella y, a pesar que el rendimiento sea aún bajo, los investigadores esperan llegar al 9% de eficiencia dentro de un año. Está claro que la eficiencia de estas células orgánicas es pequeño comparada con las placas solares de silicio pero teniendo en cuenta que su coste de fabricación es muy bajo, la posibilidad de extender su utilización compensaría el bajo rendimiento. Pero, además, si tenemos en cuenta que estas células son flexibles, podrían adaptarse muy bien a las formas de los tejados o a mochilas o carcasas de dispositivos portátiles que podrían recargarse mediante energía solar.

Los investigadores han estado aplicando una combinación de teoría pura junto a experiencias de ensayo-error para desarrollar estos nuevos materiales. El primer paso fue el de abordar la optimización de las propiedades eléctricas la célula solar para que fuese capaz de soportar una gran corriente, algo que es complicado para célula pequeña realizada con un polímero que no es extremadamente grueso. Tras múltiples ajustes, derivados de las pruebas, el equipo fue capaz de obtener una célula solar como prototipo con la eficiencia que han publicado en la revista Nature Materials, es decir, un 6,7%.

Y aunque el proyecto es, francamente, interesante quizás llega en una época complicada puesto que los costes derivados de la fabricación de células solares basadas en silicio están tendiendo a la baja, por tanto, aún necesitan aumentar mucho más el rendimiento para que estas células orgánicas sean competitivas en el mercado. De todas formas, esta línea de trabajo puede tener mucho futuro y, si logran aumentar el rendimiento de estas celdas, podríamos estar ante una nueva generación de células solares que podrían estar presente en múltiples aplicaciones, tanto a nivel industrial (marquesinas para generar energía, tejados de edificios, etc) como en pequeñas aplicaciones (dispositivos autónomos, vehículos solares o electrónica de consumo).

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