Las películas delgadas de dióxido de titanio (titania) se utilizan comúnmente en varios tipos de células solares. Los métodos de fabricación que se utilizan actualmente para crear tales películas de titania requieren altas temperaturas, además de caro, tecnologías de alta gama. Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) han desarrollado un método totalmente orgánico para diseñar películas delgadas de titania porosa a temperaturas relativamente bajas.

En un artículo publicado recientemente en Sistemas sostenibles avanzados , los investigadores de Delft describen cómo utilizaron una enzima llamada papaína, que se puede encontrar naturalmente en la papaya, en un sencillo procedimiento de recubrimiento por inmersión. "El calentamiento suave en un horno doméstico normal provocó la evaporación de la mayor parte del material orgánico, dejando atrás películas porosas de titania ", explicó el investigador de TU Delft, el Dr. Duncan McMillan.

Área de superficie

Usando el nuevo proceso de producción, Edward van Amelrooij, Estudiante de Maestría en Física Aplicada, creó los primeros dispositivos de prueba:células solares sensibilizadas con colorantes naturales. "Los métodos de producción actuales requieren un potente vacío o un equipo especializado para calentar las muestras a 600 ° C Celsius, ", dijo McMillan." Esto no solo encarece el proceso, también produce capas planas que no se pueden apilar, produciendo una superficie limitada ".

El nuevo método a diferencia de, utiliza la deposición impulsada por enzimas en unos minutos, seguido de la evaporación que se puede lograr en un horno doméstico estándar. Asombrosamente, Resultó que se pueden apilar hasta al menos 50 de estas capas de titania. Es más, Dr. Stephan Eijt, también de TU Delft, utilizó espectroscopía de aniquilación de positrones para revelar que las capas de titania eran muy porosas. McMillan:"Esta naturaleza porosa nos da acceso a una gran superficie. Creemos que esto dará como resultado una alta eficiencia de las células solares cuando se combine con las tecnologías existentes".

Bajo costo

El nuevo método de producción, que debería ser fácil de ampliar, también abre la puerta a la producción de películas de titania a bajo costo de manera sostenible. "Esto muy bien puede conducir a células solares de ingeniería económica que se pueden integrar en las ventanas de casas u oficinas, ", dijo McMillan. Los investigadores están trabajando actualmente para aumentar el rendimiento y la estabilidad de las células solares mediante el uso de varios tintes y ajustando la porosidad de las capas de titania.