Investigadores japoneses explican por qué la luz UV daña las células solares orgánicas

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Investigadores de la Universidad de Kanazawa afirman haber identificado la razón principal de la erosión de la eficiencia a largo plazo de los dispositivos fotovoltaicos orgánicos (OPV).

Presentaron sus hallazgos en el artículo “Factors contributing to degradation of organic photovoltaic cells”, que se publicó en el sitio web de ScienceDirect. En su estudio, describen el mecanismo a través del cual las células solares orgánicas pueden ser dañadas por la luz solar UV.

Utilizando espectroscopia de impedancia y espectrofotometría UV-VIS, los científicos observaron que el rendimiento de un dispositivo OPV, bajo una irradiación de luz de 100 h, disminuía en alrededor de un 50%. Creen que esta degradación puede atribuirse al aumento de la resistencia de la capa semiconductora orgánica. El aumento en la resistencia fue causado por una disminución en el número de portadores, dijeron, sugiriendo que los cambios estructurales en la molécula del aceptador de no-fereno (EH-IDTBR) son un factor importante que afecta la degradación.

“Nuestro análisis espectroscópico de impedancia de corriente alterna (CA, o AC en inglés) del dispositivo mostró claramente un cambio en la resistencia de la capa orgánica activa bajo irradiación de luz continua”, escribieron los investigadores.

Los científicos añadieron que no han encontrado una relación clara entre el cambio en la morfología de la capa orgánica y la disminución del rendimiento del dispositivo.

El cambio estructural del material receptor asociado con la irradiación de luz, que se dice que es la causa de la degradación del rendimiento celular, también fue medido por la espectrometría de masas, dijo el equipo de investigación.

“Aunque la irradiación de luz ultravioleta reduce el rendimiento del dispositivo, parece ser un efecto separado de los cambios estructurales del material y de los cambios morfológicos de la capa activa”, concluyeron, al tiempo que especificaban que en futuras investigaciones se deberían tener en cuenta otras influencias además de la capa activa orgánica.