Un equipo de investigadores internacionais deu un gran paso adiante na fabricación de paneis solares. O seu estudo, coliderado por Xabier Rodríguez, do Centro de Investigación en Tecnoloxías Navais e Industriais (CITENI) da Universidade da Coruña, foi publicado na prestixiosa revista Advanced Energy Materials. O traballo conseguiu avanzar no deseño de células solares orgánicas máis grosas e eficientes, o que permitiría utilizar materiais cun menor impacto ambiental e maior eficiencia.
O grupo de traballo analizou un total de 720 células solares con 20 combinacións de materiais diferentes para entender que fai que algúns funcionen mellor que outros cando a capa activa é máis grosa. Así puideron identificar patróns e facer predicións sobre que combinacións poderían ser máis eficientes.
Para comprender como se comportan a nivel electrónico as células solares, o equipo recorreu a simulacións avanzadas de Monte Carlo Cinético e ferramentas de aprendizaxe automática. Os modelos preditivos mostraron que a clave para mellorar o rendemento das células solares é usar materiais que absorban a luz de maneira complementaria e en proporcións equilibradas. Isto permite aproveitar mellor a luz e aumentar a eficiencia de conversión en electricidade, mesmo cando as capas son máis grosas.
A importancia do grosor da capa activa
Nunha célula solar orgánica, a capa activa é a parte que absorbe a luz e a converte en electricidade. En teoría, facer esta capa máis grosa debería permitir capturar máis luz e xerar máis electricidade, pero na práctica non sempre é así. Algúns materiais perden eficiencia a medida que aumenta o grosor, mentres que outros seguen funcionando ben.
O estudo identificou dous grandes grupos de materiais orgánicos fotoactivos. Dunha banda, materiais sensibles ao grosor, que perden eficiencia, e doutra, compoñentes resistentes que seguen funcionando ben mesmo con maiores espesores.
O equipo de investigación confía en que este achado axude a mellorar a estabilidade e o rendemento das células solares orgánicas. Desta forma, achegaríanse un paso máis ao seu uso comercial, tanto en ambientes interiores (dispositivos IoT para Internet das Cousas) como exteriores. Tamén serviría para certas aplicacións concretas, como invernadoiros.
