Los científicos han descubierto que el uso de capsaicina, la sustancia química que le da a los chiles su característico picor, puede ayudar a producir células solares de perovskita más eficientes y duraderas.
En un artículo de investigación publicado en la revista académica Joule , investigadores chinos y suecos detallan cómo el uso de capsaicina ayudó a la producción de células solares de perovskita más estables y eficientes.
El autor principal del estudio de la Universidad Normal del Este de China, Qinye Bao, dijo que los investigadores experimentaron con la adición de capsaicina en la producción de células solares hechas con perovskita de triyoduro de plomo y metilamonio que había ayudado a aumentar la cantidad de electricidad producida por las células.
Bao dijo que la capacidad de utilizar materiales que se encuentran en la naturaleza para mejorar el rendimiento de las células solares fue un paso adelante. “Teniendo en cuenta las propiedades eléctricas, químicas, ópticas y estables de la capsaicina, descubrimos preliminarmente que sería un candidato prometedor”, dijo Bao.
“En el futuro, la tecnología de aditivos de biomateriales forestales ecológicos y sostenibles será una tendencia clara en los materiales de perovskita sin plomo no tóxicos”, dijo Bao. "Esperamos que esto eventualmente produzca una celda solar de perovskita completamente verde para una fuente de energía limpia".
Los investigadores encontraron que las células solares producidas con la adición de capsaicina en el proceso de fabricación pudieron lograr eficiencias de conversión solar cercanas al 22 por ciento, en comparación con solo el 19,1 por ciento de las células sin el tratamiento picante.
Las células tratadas pudieron mantener más del 90 por ciento de su resultado después de 800 horas de almacenamiento en condiciones ambientales, más tiempo que las células no tratadas y cayeron a solo el 60 por ciento de su producción original durante el mismo período.
Bao dijo que el tratamiento con capsaicina redujo el nivel fallos en las células solares de perovskita, mientras que también aumentó la cantidad de producción de electrones libres cuando las células fueron expuestas a la luz solar, la clave para producir electricidad útil.
Las células solares de perovskita tienen el potencial de surgir como un método versátil y de menor costo para producir paneles solares. A pesar de producir electricidad con eficiencias más bajas en comparación con las células solares tradicionales basadas en silicio, las células solares de perovskita tienen el potencial de producirse a un costo menor y la capacidad de incorporarse en una gama más amplia de materiales.
La principal barrera para una absorción más amplia de las células solares de perovskita ha sido la estabilidad del material, y los materiales de perovskita experimentan una degradación significativa cuando se exponen a la luz solar intensa, un defecto crítico para cualquier posible material solar.
Los materiales como la capsaicina son abundantes de forma natural y su uso en la fabricación de células solares podría ayudar a mitigar las preocupaciones sobre la necesidad de gestionar la eliminación segura de materiales tóxicos cuando las células solares lleguen al final de su vida operativa.
El autor de la investigación, Qinye Bao, dijo que el equipo de investigación continuará examinando formas de utilizar materiales innovadores para mejorar el rendimiento de las células solares de perovskita. “Nos centraremos más en la relación entre las estructuras químicas de los aditivos biomateriales naturales de los bosques, su interacción con los materiales fotoactivos y el rendimiento fotovoltaico correspondiente”, dice Bao.
"Esperamos generar nuevos conocimientos de gran valor para aumentar aún más la eficiencia de conversión de energía y la estabilidad de las células solares de perovskita".
Ricardo Rojas Guerrero
15/01/2021