Un nuevo método de bajo coste que simplifica la producción de células solares orgánicas impresas
Las células solares orgánicas se abren poco a poco camino en una industria dominada, hasta ahora, por el silicio. Sin embargo, son muchos los esfuerzos de la comunidad científica para dar un espaldarazo a alternativas más sostenibles y económicas. En esta línea se encuadra un proyecto impulsado desde Suecia por la Universidad de Linköping, que ha desarrollado un método que simplifica la producción de células solares orgánicas impresas.
A juicio del equipo investigador, las ventajas de este tipo de soluciones justifican su esfuerzo. Entre ellas, el bajo coste de los materiales y la simplicidad de los métodos de fabricación son dos de las más destacadas. Sin embargo, esta simplicidad todavía no estaba lograda cuando, de lo que se trataba, era de crear células solares finas y flexibles de este tipo.
Estas innovaciones -incluida la de esta universidad– emplean electrones con dos variantes del polímero PEDOT:PPS. Así, mientras una actúa como el ánodo, la otra se modifica para hacerlo como el cátodo. Entre ambos electrodos se ubica la capa activa que se encarga de la captación de la luz y de la producción de electrones. El escollo que se solía enfrentar dentro de esta arquitectura partía del momento en que los electrodos y la capa activa se imprimían, una encima de otra. De este modo, cualquier defecto en una de las capas, afectaba a la otra para, además, agudizarse llegando incluso a causar cortocircuitos.
Si, para paliar este problema en la fase de producción, la respuesta habitual hasta la fecha era activar una corriente a través de la célula, los investigadores suecos han dado ahora un giro a este mecanismo. Para ello, el método que proponen pasa por utilizar el polímero activo como pegamento. Con este material se recubrirían dos capas plásticas del sistema, una con el ánodo y otra con el cátodo para, a continuación, laminar la unidad.
Esta aproximación logró las ventajas esperadas. Con solos dos capas incluidas en la impresión de los sistemas, la cantidad de defectos cae sensiblemente. Además, la probabilidad de que dos defectos coincidan en las dos caras y en un mismo punto queda prácticamente descartada. Es, al menos, lo que asegura este equipo que, además, para evitar problemas derivados de la humedad ha optado por laminarla, tan pronto como sea posible, en condiciones de atmósfera protegida.
Aunque este tipo de células todavía no pueden competir en términos de eficiencia con las de silicio, lo cierto es que este método avanza para entrar en el mercado. Para ello, esta solución ideada bajo el liderazgo de Olle Inganäs ha saltado al mundo de la empresa, concretamente de la spin-off Epishine. En ella, se avanza para aplicar esta solución en células de interior. En concreto, la firma tiene en mente que estas celdas solares orgánicas impresas aporten energía para alimentar sensores como los que permiten medir la temperatura del hogar.
En tanto se avanza en la etapa de lanzamiento comercial, el promotor de este nuevo sistema le ve muchas potencialidades, sin necesidad de que entre en competición con las células de silicio. "Las celdas solares orgánicas pueden emplearse en multitud de contextos", apunta Inganäs, profesor de electrónica orgánica y biomolecular que cita, como propiedades más destacadas de estos sistemas, su semitransparencia, su flexibilidad, y su bajo coste de manufactura.
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