Científicos estadounidenses anuncian un nuevo record de eficiencia para células solares tándem orgánicas

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Científicos de la Universidad de Michigan han creado una célula solar orgánica con un 15 % de eficiencia, un nuevo récord para las células de dicho material. Las celdas miden 2 mm² y utilizan una configuración en tándem de dos capas, con una capa destinada a absorber la luz visible y la otra, la infrarroja.

Las células están descritas en el documento High fabrication yield organic tandem photovoltaics combining vacuum and solution processed subcells with 15% efficiency, publicado en la revista Nature. Los investigadores combinaron una subcélula procesada sin solución de fullereno, capaz de absorber luz roja cercana al infrarrojo de hasta 950 nanómetros de longitud de onda, con una subcélula basada en fullereno creada por evaporación térmica en vacío capaz de absorber la luz visible desde 350 nanómetros de longitud de onda.

El proceso para apilar las células fue creado por la Universidad de Michigan, y se utilizaron capas de interconexión para evitar dañar la célula inferior, sin afectar la absorción de la luz. “Por sí mismas, las células alcanzan una eficiencia del 10 al 11 por ciento. Cuando las apilamos juntas, aumentamos la absorción de la luz y la eficiencia mejoró hasta un 15 por ciento con un recubrimiento antirreflectante”, explicó Xiaozhou Che, autor principal del artículo. “Eso se considera un proceso difícil porque existe la posibilidad de que el líquido utilizado en el procesamiento de la célula superior disuelva las capas ya depositadas debajo”.

Si bien las células producidas aquí son mucho más pequeñas que cualquier célula solar comercialmente disponible, los investigadores señalan que la tecnología podría usarse en el futuro para crear células en rollos que se puedan doblar alrededor de cualquier estructura y se fabriquen transparentes o en una variedad de colores.

El equipo creó más de 130 dispositivos con superficies con un área de hasta 1 cm² y vio que su diseño logró un rendimiento de fabricación del 95 %. Los investigadores ahora planean trabajar para aumentar aún más la absorción de luz de las células y minimizar las pérdidas de energía. El equipo dice que, de acuerdo con sus cálculos, espera aumentar la eficiencia de la celda tándem hasta en un 18 % en el futuro cercano.