Investigadores del Instituto de Ciencias Integradas del Material Celular de la Universidad de Kioto han logrado que un tipo popular de célula solar sensibilizada con colorante sea más eficiente ajustando y actualizando su estructura. Publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense (JACS) , el equipo informa una serie de adaptaciones con una eficiencia de conversión de energía del 10,7 por ciento, el más alto hasta ahora para este tipo de célula solar sensibilizada por colorante, la tecnología solar más eficiente disponible en la actualidad.

Las células solares sensibilizadas con colorante actuales están formadas por una capa porosa de dióxido de titanio cubierta con un colorante molecular. A medida que se absorbe la luz del sol, los electrones se excitan al pasar, y se recolectan para obtener energía antes de ser "reciclados, "reintroducidos en el electrolito y de nuevo en la molécula de tinte. Como son livianos y de baja densidad, tienen un gran atractivo en la industria como material de reemplazo para los paneles solares de techo actuales.

Existen diferentes enfoques para estructurar estas células solares; siendo la fusión de anillos aromáticos a un núcleo de porfirina la más atractiva, ya que absorben bien la luz roja. Sin embargo, tienen sus desventajas:los electrones solo se excitan durante una corta vida, tienen tendencia a agregarse, dificultando la conversión al poder.

Para mejorar la eficiencia, Hiroshi Imahori, Tomohiro Higashino y sus colegas investigaron el uso de un material con puentes de metileno, fusionada al núcleo de porfirina. Creían que esto superaría las desventajas, particularmente suprimiendo la agregación y mejorando la conversión de energía.

Con el nuevo tinte molecular, DfZnP-iPr, lograron una eficiencia superior a la informada anteriormente. Creen que su investigación revitalizará la exploración de sensibilizadores de porfirina aromáticos fusionados para estas células solares de alto rendimiento.

"La creciente preocupación por el uso de combustibles fósiles y los problemas ambientales significa que tenemos que trabajar duro para mejorar los sistemas de energía sostenible. Nuestro trabajo mejora la eficiencia de una tecnología solar liviana y atractiva y esperamos que estimule a la comunidad de investigadores a explorar más a fondo el potencial de sensibilizadores de porfirina aromática fundida para células solares sensibilizadas con colorante de alto rendimiento, "dice Hiroshi Imahori del Instituto de Ciencias Integradas del Material Celular de la Universidad de Kioto (iCeMS)