Celda solar orgánica

Universidad de Guanajuato

Celdas solares orgánicas como fuente de energía
sustentable
Organic solar cells as a renewable energy source

Oracio Barbosa-García*, José Luis Maldonado*, Gabriel Ramos-Ortiz*, Mario Rodríguez*, Enrique PérezGutiérrez*, Marco A. Meneses-Nava*, Juan Luis Pichardo*, Nancy Ornelas*, Pedro Luis López de Alba*
RESUMEN
Las celdas solares inorgánicas han mostrado ungran desarrollo, sin embargo, el alto costo
de producción ha imposibilitado su amplio uso. Por otro lado, el empleo de materiales orgánicos en la fabricación de celdas es una alternativa actualmente considerada por diversos
grupos de investigación. Los retos principales para las celdas orgánicas son el incremento
de la eficiencia de conversión de energía solar en eléctrica, la reducción en suscostos de
fabricación y alcanzar un mayor tiempo de vida. Los grupos de investigación trabajan de
forma interdisciplinaria sintetizando/modificando nuevos materiales orgánicos y desarrollando nuevas configuraciones. Las fuentes principales de energía en los siglos anteriores
fueron mayormente no renovables, mientras que las celdas solares orgánicas son fuentes
de energía renovables. Aquí sepresenta una introducción general en este campo de investigación señalando las contribuciones realizadas por el grupo de Propiedades Ópticas de la
Materia del Centro de Investigaciones en Óptica.

ABSTRACT
Inorganic solar cells have reached a high development, however, the high cost of production
reduces their widespread applications. On the other hand, the use of organic materials in
solarcells is becoming a new alternative considered by several research groups. Increase
of conversion of the solar energy into electricity, the cost reduction for fabrication and the
enhancing of the lifetime are some of the factors that drive a fast and increased development
of the organic solar cells. To overcome these factors, research groups do their work within a
multidisciplinary frameobtaining new organic materials and new cells devices structures. The
main energy sources in the past centuries were non-renewable, while the energy produced by
organic solar cells is renewable. In this article, it is shown a general overview of this research
field pointing out the contributions made by the Optical Properties of Matter research group
of the Optical Research Center.

INTRODUCCIÓNRecibido: 29 de febrero de 2012
Aceptado: 8 de junio de 2012

Palabras clave:
Celdas solares; materiales orgánicos; fotónica; opto-electrónica.
Keywords:
Solar cells; organic materials; photonics:
opto-electronics.

A nivel mundial, la reducción de las reservas de los combustibles fósiles (petróleo particularmente) muestra la necesidad urgente de contar con fuentes
alternas de energíaque sean preferentemente renovables, limpias y económicas (tales como la eólica, la hidroeléctrica y la solar) [1]. La búsqueda de
estas fuentes alternas es uno de los más importantes retos que actualmente
la humanidad enfrenta. En particular, la energía solar está siendo explotada
de varias formas, pero el método más familiar usa celdas solares basadas en
silicio en las cuales la transformacióndirecta de la luz del sol en electricidad se realiza a través del efecto fotovoltaico (efecto PV -debido al acrónimo
inglés-). La industria de estas celdas solares se inició en 1953 [1] cuando
científicos de los laboratorios Bell desarrollaron con éxito una celda fotovoltaica de estado sólido que convertía 5 % de la energía del sol produciendo
solo 5 mW de potencia eléctrica. Estas celdassolares inorgánicas han sido
optimizadas y actualmente pueden operar con eficiencias de conversión de

*Centro de Investigaciones en Óptica, A. C. Loma del bosque n. 115, col. Lomas del Campestre, C. P. 37150, León, Gto., México. Correos electrónicos: barbosag@cio.mx, jlmr@cio.mx.

36

Vol. 22 N. 5 Julio-Agosto 2012

Universidad de Guanajuato

potencia eléctrica mayor al 20 %. La...