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Las nuevas células solares orgánicas se vuelven más eficientes hasta la fecha

Las nuevas células solares orgánicas se vuelven más eficientes hasta la fecha


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Durante décadas, el objetivo de la energía solar ha sido desarrollar células solares eficientes a un costo relativamente bajo. Un equipo de ingenieros de la Universidad de Michigan parece haberlo hecho con células solares orgánicas. Estas nuevas células comercialmente viables cuentan con una impresionante 15 por ciento de eficiencia - comparable a lo que muchos paneles solares tradicionales tienen en el mercado.

"La energía fotovoltaica orgánica puede reducir potencialmente el costo total del sistema de energía solar, haciendo de la energía solar una fuente de energía limpia verdaderamente ubicua", dijo Stephen Forrest, profesor de ingeniería de la Universidad Distinguida Peter A. Franken y profesor de ingeniería Paul G. Goebel, quien dirigió el trabajo.

La eficiencia del 15 por ciento durante 20 años produciría electricidad a menos de 7 centavos por kilovatio-hora, según los cálculos del equipo. La Administración de Información de Energía de EE. UU. Actualmente enumera el costo promedio de la electricidad en 2017 en 10.5 centavos por kilovatio-hora.

Las células solares orgánicas tradicionales funcionan añadiendo carbono al proceso de construcción. A menudo se trata de dos capas semiconductoras de polímeros plásticos y otros materiales. Las células absorben luz, lo que hace que un fotón golpee electrones de un átomo de polímero y cree un excitón. El excitón se divide y el proceso continúa. El movimiento de estos electrones de un agujero vacío a otro vacío en una celda produce la corriente eléctrica.

Las células solares orgánicas también son menos costosas que sus contrapartes más convencionales. Los paneles inorgánicos a base de silicio con láminas rígidas y gruesas también requieren una instalación extensa. Sin embargo, las células solares de carbono del equipo y otras similares podrían construirse de forma económica en rollos de material mucho más flexible que los materiales de células solares estándar. Esto permitiría que las células se curven incluso alrededor de las cosas dentro de un entorno como una pared curva.

"Durante los últimos años, la eficiencia de la energía fotovoltaica orgánica se mantuvo entre un 11 y un 12 por ciento", dijo Xiaozhou Che, candidato a doctorado en el Programa de Física Aplicada y primer autor de un nuevo estudio publicado enEnergía de la naturaleza.

"Por sí mismas, las células alcanzan una eficiencia del 10 al 11 por ciento", dijo Che. "Cuando los apilamos juntos, aumentamos la absorción de luz y la eficiencia mejora al 15 por ciento con un revestimiento antirreflectante".

Los investigadores de la Universidad de Michigan necesitaban crear un proceso completamente nuevo. Desarrollaron capas de interconexión para evitar daños en la primera celda. También deja pasar luz y carga eléctrica a través del sistema.

"Eso se considera un proceso difícil porque existe la posibilidad de que el líquido utilizado en el procesamiento de la celda superior disuelva las capas ya depositadas debajo", dijo Che.

El equipo también demostró que sus nuevos materiales, diseño y proceso tienen un rendimiento de fabricación de más de 95 por ciento. En resumen, eso significa que casi todos los dispositivos se crearon con éxito sin cortocircuitos. Este rendimiento de fabricación es un buen augurio si el equipo busca ampliar el proceso de fabricación a un nivel industrial.

El equipo espera poder seguir aumentando la eficiencia de esta nueva tecnología a estándares aún más altos.

"Podemos mejorar la absorción de luz para aumentar la corriente eléctrica y minimizar la pérdida de energía para aumentar el voltaje", dijo Che. "Según los cálculos, se espera una eficiencia del 18 por ciento en un futuro próximo para este tipo de dispositivo multifuncional".


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Comentarios:

  1. Met

    una respuesta importante :)

  2. Meztigal

    Yeah, get caught!

  3. Vanderbilt

    si, lo dijiste correctamente

  4. Padruig

    Lo siento, pero sugiero ir hacia el otro lado.

  5. Reuel

    En mi opinión se equivoca.



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