Científicos desarrollan una técnica para aumentar la eficiencia de las células solares orgánicas

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Un grupo de científicos de Francia, Rusia y Kazajistán ha desarrollado una técnica de fluoración que proporciona un aumento de eficiencia significativo a las células solares basadas en material de polímero orgánico.

El equipo trabajó con las células solares de polímero-fullereno, y descubrió que el proceso de incorporación de átomos de flúor en el polímero aumentaba la eficiencia de la célula del 3,7% al 10,2%.

Los investigadores señalan que aunque esta eficiencia está muy por debajo de los estándares comerciales actuales, el tamaño de la mejora obtenida demuestra su potencial: “Tal vez con más ajustes, las células solares orgánicas podrían superar a sus contrapartes basadas en polisilicio”, dice el comunicado del Instituto de Física y Tecnología de Moscú, que participó en el estudio junto con la Universidad de Estrasburgo, la Universidad de Lyon, el Instituto de Ciencias de Materiales de Mulhouse, Synchrotron SOLEIL en Francia y la Universidad de Nazarbayev de Kazajstán.

El estudio ‘Face-on orientation of fluorinated polymers conveyed by long alkyl chains: a prerequisite for high photovoltaic performances’, que fue publicado en la revista Royal Society of Chemistry’s Journal of Materials Chemistry A, concluye que la fluoración y la “funcionalización por cadenas laterales de alquilo voluminosas” son ambos necesarios para lograr eficiencias superiores al 10%, al menos con el polímero que se estudia aquí.

El polímero se produjo en varias configuraciones diferentes, y luego su estructura se cambió de nuevo añadiendo átomos de flúor. Según el coautor Dimitri Ivanov, el desafío era “optimizar la eficiencia de la célula solar seleccionando los niveles de energía molecular correctos del donador y del aceptor, al tiempo que se creaba la estructura supramolecular apropiada que facilitaría el transporte de carga a los electrodos”.