Los investigadores han desarrollado un nuevo método de producción de células solares orgánicas que elimina la necesidad de materiales potencialmente tóxicos, al tiempo que mantiene altas eficiencias de conversión solar. El avance podría liberar que los fabricantes desarrollen la tecnología a gran escala
El avance, logrado por un equipo de la Universidad Tecnológica de China Meridional, se ha detallado en un informe publicado en la revista Joule, en el que se explica cómo los investigadores evitaron la necesidad de utilizar solventes halogenados potencialmente tóxicos en el procesamiento de los materiales utilizados en la producción de las células solares.
Al utilizar las alternativas no tóxicas para producir las células solares orgánicas, los investigadores lograron producir un módulo solar orgánico con una eficiencia de conversión superior al 14,4%, que se sitúa entre los de mayor calidad para las células solares orgánicas.
El uso de disolventes halogenados en los procedimientos de fabricación ha sido una barrera para la producción en masa de células solares orgánicas. Los disolventes halogenados tienen características ideales para su uso en el procesamiento de células solares orgánicas, pero los materiales pueden tener importantes repercusiones en la salud si no se gestionan adecuadamente.
La perspectiva del uso a gran escala de los disolventes halogenados ha sido una preocupación en la industria solar, y la investigación se ha centrado en el desarrollo de alternativas no tóxicas, “disolventes verdes” que puedan utilizarse en la fabricación de células solares orgánicas.
Células solares sin solventes halogenados
Los investigadores, con base en el State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, han producido con éxito células solares orgánicas de alta eficiencia sin el uso de solventes halogenados, utilizando un ‘non-fullerene acceptor‘ que no es tóxico como material alternativo y la técnica de ‘side-chain engineering‘.
“Recientemente, [las células solares orgánicas (organic solar cells, OSC, por sus siglas en inglés)] han hecho grandes progresos en la eficiencia de conversión de energía (power conversion efficiency, PCE, por sus siglas en inglés). Sin embargo, la mayoría de estas OSC se fabrican con dispositivos de área pequeña a partir de disolventes orgánicos altamente tóxicos por centrifugado en una atmósfera inerte, lo que muestra una baja compatibilidad con la producción en masa”, dice el documento de investigación.
“Este trabajo indica que la técnica ‘side-chain engineering’ es una estrategia efectiva para acercarse a los non-fullerene acceptor para los módulos solares de gran superficie altamente eficientes procesados con disolventes no halógenos”.
Las células solares orgánicas han surgido como una posible alternativa a las células solares de silicio, con el potencial de ser producidas a un costo menor, y la capacidad de ser incorporadas en una gama más amplia de materiales y superficies.
Dado que las células solares orgánicas funcionan con materiales semiconductores producidos mediante procesos químicos, en lugar de estar construidas sobre obleas de silicio rígidas y frágiles, las células solares orgánicas pueden integrarse en superficies flexibles o curvas, incluidos edificios y vehículos.
Noticia tomada de: Renew Economy / Traducción libre del inglés por World Energy Trade
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