Nou rècord d'eficiència per a cèl·lules fotovoltaiques orgàniques

Un equip d'investigadors afiliats a diverses institucions de la Xina han establert un nou rècord d'eficiència per a les cèl·lules fotovoltaiques orgàniques.

En els últims anys, els científics han estat tractant de trobar una manera de millorar l'eficiència de les cèl·lules fotovoltaiques orgàniques, però han estat bloquejades per les característiques de càrrega de materials orgànics. Els materials orgànics no només són més nets, sinó que ofereixen altres beneficis potencials, com ara permetre cèl·lules de pes més lleuger, que també serien flexibles, fent-les útils per a més aplicacions. Però han demostrat ser ineficients en comparació amb les cèl·lules no orgàniques; alguns fins i tot, han suggerit que mai millorarien més del 15%. Les que es basen en silici, per comparació, es troben en el rang de 18 a 22%. En aquest nou treball, els investigadors de la Xina afirmen haver trobat una forma de construir una cèl·lula fotovoltaica orgànica, amb una eficàcia del 17,3%.

Els investigadors creuen que la clau del seu èxit va ser l'ús de models que van desenvolupar per predir quins materials permetrien l'ús de múltiples capes. Les cèl·lules fotovoltaiques orgàniques es basen en l'ús de parells de molècules orgàniques; una que absorbeix la llum i allibera un electró i l'altra per agafar l'electró alliberat. A causa d'aquesta disposició, les cèl·lules orgàniques interactuen mitjançant cèl·lules tàndem fetes amb capes de diferents materials. Els investigadors suggereixen que els esforços realitzats per millorar l'eficiència no han donat els resultats desitjats a causa de les escasses opcions de materials disponibles. Suggereixen que la manera de millorar l'eficiència és buscar nous materials que, en capes, permetin una millor eficiència.

Els investigadors informen que el seu model està basat en la teoria i treballa incloent les característiques de dos materials: observa com els dos materials treballarien conjuntament per convertir la llum solar en energia elèctrica i produir una valoració. També informen que creuen que el seu enfocament un dia conduirà al descobriment de materials que permetran que les cèl·lules solars arribin a un 25% d'eficiència. Un aspecte negatiu, però, és la durabilitat: les cèl·lules de prova utilitzades per l'equip van començar a degradar-se després de només 166 dies d'ús continu.

Font: TechXplore