Las casas nuevas pronto podrían cumplir una promesa tan esperada e incorporar ventanas o tejas que recolectan energía solar. sugiere una investigación realizada en KAUST.

Derya Baran, en el KAUST Solar Center, y sus colegas han desarrollado un material orgánico fotovoltaico que captura la luz de manera eficiente y que potencialmente podría recubrirse con materiales de construcción.

Los paneles solares tradicionales montados en el techo están hechos de placas de silicio, pero las moléculas orgánicas también pueden capturar energía de la luz solar. Estas moléculas podrían formularse como tintas imprimibles económicas que se aplican a componentes de construcción habituales, como ventanas. Convertir la luz solar en electricidad es un proceso de varios pasos, y la clave para desarrollar materiales fotovoltaicos orgánicos de alto rendimiento ha sido encontrar moléculas orgánicas que sean buenas en cada paso, Baran explica.

Cuando la luz incide en un material fotovoltaico orgánico, libera un electrón, dejando atrás un agujero cargado positivamente. Si el electrón y el hueco de carga opuesta se recombinan, la energía capturada se pierde. Por lo tanto, Las células solares orgánicas incorporan una mezcla de moléculas donantes y aceptoras de electrones para separar las cargas.

"Cuando comencé mis estudios de posgrado en 2015, Hubo mucha publicidad sobre los derivados de buckyball de fullereno como aceptores, y las eficiencias récord fueron de alrededor del 10-11 por ciento con escasa estabilidad, "Recuerda Baran. Pero los fullerenos tienen varios inconvenientes, no menos importante, absorción de luz relativamente baja, por lo que Baran ha estado investigando los aceptores no completos. "Ahora se informa de eficiencias de hasta el 17 por ciento, ", dice." Creo que estos aceptadores darán forma al futuro de la energía fotovoltaica orgánica ".

El aceptor no completo, conocido como EHIDTBR, evaluado por Baran y sus colegas ofrece varias ventajas:El equipo demostró que, además de absorber fuertemente la luz visible, se mezcló bien con el componente donante de electrones, lo cual es importante para la estabilidad y el rendimiento a largo plazo.

EHIDTBR también fue muy eficiente para disociar excitones y prevenir la recombinación, una propiedad que debería facilitar la fabricación, Dice Baran. En materiales donde la recombinación es alta, la capa captadora de luz debe ser muy fina para que las cargas alcancen rápidamente la capa del electrodo, minimizando su posibilidad de recombinarse. Pero estas capas ultrafinas son difíciles de fabricar. "Las películas más gruesas son más fáciles de imprimir, especialmente cuando necesitan ampliarse para la fabricación, "Dice Baran.

La ampliación de la tecnología es el siguiente paso del equipo, Baran agrega. "Tenemos una empresa spin-out de KAUST Solar Center y a través de esta empresa queremos hacer ventanas fotovoltaicas para la generación de electricidad".