Como flores hermosas, con color, pero sin aroma, son las dulces palabras para el que no obra de acuerdo con ellas. Buda (563 a.C.-486 a.C.).
5/08/2009 - 10:00h

Las células solares de Grätzel

Este tipo de células solares combinan los materiales orgánicos y los inorgánicos
Las células de Grätzel aprovechan la interacción de un semicondutor estructurado  con unas dimensiones inferiores al nanómetro y un colorante orgánico que hace las veces de captador solar. Este colorante puede ser tanto sintético como natural, e incluso permite el uso de la clorofila para este tipo de células.

Así, los investigadores de la UPO han niciado un estudio con el que pretenden mejorar la eficiencia de estos componentes orgánicos (basados en eosina o mercurocromo) con la introducción de sales iónicas, los conocidos como disolventes verdes, buscando evitar la evaporación de los compuestos líquidos y la ocnsecuente pérdida de eficiencia.

Las sales iónicas, según estudios previos, son menos volátiles. Y es esta característica la que el grupo ebcabezado por el profesor Anta pretende explotar. SEgún la invetigadora Elena Guillén, "pese a su estado líquido, este tipo de disolventes presenta una viscosidad alta, por lo que en os próximos meses vamos a seguir con el estudio trabajando en distintas alernativas dentro de los líquidos iónicos, su síntesis, etc."

En esta entrevista, Juan Antonio Anta, nos informa sobre las líneas de investigación que se están llvando a cabo en la Universidad Pablo de Olavide de Sevilla, relacionada con la nueva generación de células solares.

¿ Qué objetivos persigue el Programa Consolider ?

El programa Consolider - Ingenio es una iniciaiva del Ministerio de Ciencia e Innovación dedicado a potenciar líneas de investigación de reconocido interés e impacto tecnológico. Se organiza en torno a 'redes' de colaboración entre grupos de investigación de universidades españolas y centros de investigación públicos y privados. Nosotros estamos integrados en la red CONSOLIDER HOPE, destinada al estudio de dispositivos optoelectrónicos híbridos de nueva generación, tanto células solares como sistemas de iluminación. Para más información, se puede consultar la web www.consoliderhpe.uji.es.

¿ Qué son las células de Grätzel ?

Es un tipo de célula solar híbrida -en el sentido de que combina materiales orgánicos e inorgánicos) introducida a principios de los años 90. tiene un funcionamiento que imita o reproduce en cierta forma el proceso de la fotosíntesis, que está basado en la abosorción de luz por parte d eun colorante orgánico -como por ejemplo la clorofila-, y su acoplamiento con distintos procesos de transferencia electrónica. Su principal ventaja es que no tiene limitaciones d emateria prima, esto es, está basada en maeriales de bajo coste.

¿ En qué aspectos se está investigando en estos momentos ?
Fundamentalmente en la mejora de la eficiencia y también de la estabilidad, esto es, de la capacidad de mantener una capacidad razonable de fotoconversión a lo largo de extensos periodos de tiempo.

¿ En qué apsectos se está investigando en estos momentos ?

Fundamentalmente en la mejora de la eficiencia y también de la estabilidad, esto es, de la cpacidad de mantener una capacidad razonable de fotoconversión a lo largo de extensos periodos de tiempo.

¿ Está prevista su utilización práctica y la comercialización de estos prouctos ?

Algunas empresas están iniciando el salto al mercado fotovoltaico, sobre todo intentando competir en nichos de mercado como es el de las células solares flexibles, portátiles y decorativas.

¿ Qué materiales se pueden utlizar como colorantes ? ¿Cada uno de los materiales coorantes les confiere a las células diferentes propiedades ?

Se pueden utilizar sustancias orgánicas que posean un coeficciente de absoción de luz muy alto, que sean compatibles con el semiconductor utlizado y que sean estables. Los más competitivos están basados en complejos del metal rutenio, aunque se está invstigando muy intensamente sustancias puramente orgánicas como derivadas de sustancias fosforescentes  (xantenos, indolinas, etc).

¿ Qué coste tendría la producción de la nueva generación de celulas ? ¿ Cuál es su punto competitivo dfrente al silicio ?
Imposible decir para un investigador básico, como yo, nada referido al coste concreto. Sí se puede, no obstante, decir que el material base de estas células es el dióxido de titanio, mucho más barato que el silicio.

¿ En qué medida resulta más económico lo orgánico ?
Lo orgánico es más económico dado que no tiene limitaciones de materia prima y que permite una mayor versatilidad a la hora de sinttizar distintos compuestos.

Los colorantes utilizados ¿ favorecen la integración de la energía solar fotovoltaica en la arquitectura ?
Las células solares de Grätzel se pueden construir flexibles y semitransparentes, lo cual posibilita su integración en edificios en forma de cubiertas, ventanas, toldos, etc.

Ventajas e inconvenientes de las células solares de material orgánico e inorgánico

Aunque ya están puestas a la venta algunas células solares de tercera generación (por ejemplo para la recarga de móviles), su utlización práctica es anecdótica, según los investigadores. Sin embargo, por sus características de flexibilidad y variedad de colores y formas, el futuro de estas celdas está en nuevos nichos de mercado que cpasan por la decoración o por su uso en ventanas de colores que, mientras dejan psar la luz, aprovechan para genrar electricidad.

Por otro lado, a la rápida recuperación de coste energético de la producción -se estima que un año de uso-  se le suma un bajo coste con respecto a los materiales. "lo orgánico, normalmente, suele ser más barato", afirman los investigadores, pese a que aún se sigue trabajando en la búsqueda de un colorante orgánico alternativo al usado actualmente, derivado del rutenio.

para los investigadores, "La paradoja está en que, si usaas estas celdas porque su punto competitivo frente a silicio es que son más baratas y ampliamente disponibles, pero utilizas como colorante uno basado en material precioso.. ¿Cual es la ventaja ?"

Por el contrario, los invstigadores encuentran que es una tecnología relativamente nueva -se inventó en 1991- a la que todavía queda mucho para madurar. Además, su máxima eficiencia en laboratorio es de un 11%, pero disminuye cuando se pretende construir a nivel industrial.

El pricipal reto tecnológico actualmente está en el problema de la degradación de las celdas. "Si usas un colorante orgánico, éste puede degradarse por la acción de la luz solar, disminuyendo us periodo de viada con respecto a las celdas de silicio. Por otra parte, en nuestro grupo trabajamos en uno de los aspectos fundamentales de la mejora de la estabilidad de las celdas: evitar el uso de medios líquidos que puedan presentar problemas de evaporación,e ntre otros, donde nuestra apuesta, como hemos comentado, está en las sales iónicas", subrayan los investigadores.

Fuente: Solar News, agosto 2009
4385 lecturas |  Ver comentarios(1)  |  Añadir comentario  |  Imprimir |  Enviar

Noticias

Encuesta

¿Cuando lees las noticias?
Por la mañana, entre las 7 y las 12 del mediodia
Entre las 12 del mediodia y las 4 de la tarde
Por la tarde, entre las 4 y las 8
De noche, entre las 8 y las 12
De madrugada
Ninguna de las anteriores
» Ver más encuestas

Login

Usuario:       
Clave:
No estoy registrado

Boletín electrónico

e-mail
¿qué es el boletín?