Científicos del Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE y del Centro de Investigación de Materiales FMF de la Universidad de Friburgo han logrado ahora mejorar su récord de una célula solar orgánica de 1 centímetro cuadrado, anunciado en septiembre de 2020. Con una eficiencia del 15,8 por ciento, la nueva célula solar vuelve a batir el récord mundial en esta categoría.
Uli Würfel, director del Departamento de Fotovoltaica Orgánica y Perovskita del Fraunhofer ISE y jefe de Grupo del Centro de Investigación de Materiales FMF de la Universidad de Friburgo, dirige la investigación sobre células solares orgánicas: "Hemos conseguido la mejora de la célula solar que ha batido el récord en gran medida utilizando un recubrimiento antirreflectante, que permite absorber más luz en la capa fotoactiva de la célula y generar así una corriente mayor."
El sistema de capa fina necesario para el recubrimiento -depositado mediante un proceso de pulverización catódica- fue desarrollado por investigadores de un departamento vecino del Fraunhofer ISE. "El trabajo intertemático es el gran punto fuerte del Fraunhofer ISE", afirma el Andreas Bett, director del Instituto en el Fraunhofer ISE. "La investigación sobre diferentes tecnologías fotovoltaicas y sus respectivos procesos de fabricación se inspiran mutuamente".
Electrodos para células orgánicas
Además de reducir la reflexión superficial, el Fraunhofer ISE también está desarrollando electrodos para células solares orgánicas semitransparentes con este proceso de recubrimiento. Éstos consisten en una capa orgánica fotoactiva aplicada a un electrodo posterior, que transmite la luz visible y refleja simultáneamente la luz infrarroja cercana de vuelta a la célula.
En el marco del proyecto "Fotovoltaica transparente: desarrollo de módulos solares orgánicos con gran transparencia visual", financiado por el Ministerio Federal alemán de Economía y Protección del Clima (BMWK), los científicos investigan el uso de materiales con alta transparencia a la luz visible tanto para la capa absorbente como para los electrodos.
Las células solares orgánicas tienen muchas ventajas: pueden fabricarse sin utilizar metales pesados ni otros elementos críticos, tienen un peso reducido, son mecánicamente flexibles, pueden integrarse muy bien y tienen un aspecto homogéneo incluso cuando son semitransparentes.
Seleccionando semiconductores orgánicos que sólo absorben luz infrarroja, es posible desarrollar células solares transparentes para ventanas y láminas de protección agrícola o cristales de invernadero que pueden combinar diversas ventajas, como la protección contra condiciones meteorológicas adversas y el sobrecalentamiento, con la pertinente generación de electricidad. Sin embargo, aún quedan algunos pasos importantes de desarrollo que hay que dar con éxito antes de que el producto esté listo.
galan
27/07/2023