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La eficiencia y el funcionamiento de las células solares orgánicas dependen en gran medida de la nano-morfología de la capa activa, es decir, en una mezcla estable de loscompuestos orgánicos que pueden atrapar la luz de la energía y el transporte a un contacto eléctrico. IMEC ya informó de estas células sobre la base de P3HT: PCBM con eficiencia cerca del 5%. Sin embargo, hasta la fecha, la vida útil de estas células es demasiado corta para aplicaciones comerciales, de los cuales 5 años es visto como un mínimo.
En virtud de la operación a largo plazo, todas las célulassolares basadas en una mezcla de semiconductores orgánicos se deterioran. Esto se debe a la segregación de la mezcla de los compuestos que tienden a separarse en diferentes fases y, en consecuencia, a reducir la eficiencia de conversión de la luz en electricidad. IMEC ha demostrado que antes de esta fase de segregación se refiere a la movilidad de los polímeros orgánicos y que la fijación de lanano-morfología de los polímeros podría resultar en una prolongada vida operativa.
Los experimentos en mayor parte de células solares orgánicas heterogéneas sobre la base de este nuevo material no mostraron degradación de la eficiencia después de más de 100 horas mientras que las células de referencia se degradaban ya después de unas pocas horas. Esto significa que una mejora de la vida de al menosun factor 10 se puede obtener. Y la eficiencia de las células logrado cerca de 4% que es comparable al estado de la técnica.
En la Universidad Nacional de Río Cuarto, en Argentina, el doctor José Natera, junto a un grupo de investigadores del departamento de Química de la Facultad de Ciencias Exactas, diseñó nuevos materiales y dispositivos para convertir la energía solar en energía eléctrica.Se trata de celdas orgánicas que tienen un muy bajo costo de fabricación y no contaminan el medio ambiente, a diferencia de las celdas de silicio, que son las que se emplean mayormente para llevar a cabo la conversión de energía.
El objetivo de la investigación reside en la búsqueda de nuevos métodos de conversión de la energía solar en energía eléctrica. Para esto, los especialistas utilizanceldas solares orgánicas, es decir, sensibilizadas por colorantes y que no causan daños en el medio ambiente. Estas celdas producen electricidad mediante un principio foto-electro-químico, que cambia la energía luminosa en energía eléctrica.
Según explicó el doctor José Natera, la mayoría de los dispositivos que se emplean para la transformación de energía contienen celdas solares de silicio, que soninorgánicas y para cuya fabricación se requiere la utilización de solventes tóxicos. Además, requieren de procesos de producción muy costosos y es por esto que en los últimos años, adquirieron mayor trascendencia las investigaciones vinculadas a la utilización de celdas solares orgánicas que no perjudican al equilibrio del medio ambiente.
En 1991, se creó la primera celda sensibilizada porcolorantes orgánicos, con una eficiencia de conversión de energía del 10%. Fue inventada por Michael Graetzel en la Escuela Politécnica Federal de Lausana, Suiza, y fue construida con materiales de bajo costo a partir de un proceso de fabricación muy simple. El desafío de este estudio era lograr el diseño y armado de una celda propia y para esto, el grupo de investigadores locales trabajó sobredistintos aspectos referidos al diseño y conformación de la celda, hasta que logró como resultado una celda con un 7,5% de eficiencia.
Para Natera, esto implica un gran avance ya que no hay registro en nuestro país de algún grupo de investigación que haya logrado ese porcentaje de eficiencia. “En el mundo, sólo un grupo reportó el 10%”, destacó el químico y señaló que hay que seguir investigando...
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