Un grupo de científicos está trabajando en la optimización de un tipo de célula fotovoltaica (célula de Grätzel) que imita artificialmente la fotosíntesis.

Dentro del proyecto Consolider HOPE (proyectos financiados por el Ministerio de Innovación y Ciencia), un grupo de científicos de la Universidad Pablo de Olavide (UPO), encabezada por Juan Antonio Anta, están trabajando en la optimización de un tipo de célula fotovoltaica (célula de Grätzel) que imita artificialmente la fotosíntesis.

Las células de Grätzel son dispositivos fotovoltaicos que aprovechan la interacción de un semiconductor estructurado de tamaño inferior a un nanómetro y un tinte orgánico que actúa como colector solar.

Según Elena Guillén, miembro del Grupo Coloides y Celdas Solares Nanoestructuradas (Coloides Nanoestructurados y Células Solares) de la UPO, este tinte puede ser sintético o natural e incluso puede permitir el uso de clorofila para este tipo de células.

Por lo tanto, investigadores de la UPO han iniciado un estudio con el que esperan incrementar la eficiencia de estos componentes orgánicos basados ​​en eosina o mercurocromo mediante la incorporación de sales iónicas, conocidos como solventes verdes, con el fin de evitar la evaporación de los compuestos líquidos y la consiguiente reducción de la eficiencia.

Estudios previos muestran que las sales iónicas son menos volátiles y es esta característica la que el grupo encabezado por el profesor Anta busca explotar. "No obstante su estado líquido, estos tipos de solventes tienen altos niveles de viscosidad y, por lo tanto, durante los próximos meses continuaremos nuestro estudio, trabajando en diferentes alternativas dentro de los líquidos iónicos, su síntesis, etc., "comenta Elena Guillén.

Los pros y los contras de la nueva generación

Aunque ya existen en el mercado algunas células de tercera generación (por ejemplo, para recargar teléfonos móviles), según los investigadores, su uso práctico es anecdótico. Sin embargo, por sus propiedades de flexibilidad y variedad de colores y formas, El futuro de estas celdas radica en nuevos nichos de mercado como la decoración o el uso en ventanas de colores que no solo dejan pasar la luz sino que utilizan esta luz para generar electricidad.

Por otra parte, además de la rápida amortización de los costes de producción de energía -estimados en un año de uso-, también está el bajo costo de los materiales. "Los materiales orgánicos suelen ser más baratos, "afirma el investigador, a pesar de lo cual continúa la búsqueda de un colorante orgánico alternativo al que se usa actualmente, derivado del rutenio.

"La paradoja radica en el hecho de que si uno usa estas células porque su ventaja competitiva es que son más baratas y están más disponibles, y luego se usa un tinte a base de un metal precioso, ¿Cuál es la ventaja? ”, señala Elena Guillén.

Por otra parte, Los investigadores son conscientes de que se trata de una tecnología relativamente nueva -este tipo de célula se inventó en 1991- que aún necesita un gran desarrollo. Es más, la eficiencia máxima obtenida en laboratorio es solo del 11%, que es competitivo pero cae cuando se extrapola a escala industrial.

El principal desafío tecnológico es actualmente el problema de la degradación celular. "Si usa un tinte orgánico, puede degradarse por la acción de la luz solar, con la consiguiente reducción de la vida útil en comparación con las celdas de silicio. Por otra parte, "destaca el investigador, "nuestro grupo está trabajando en uno de los aspectos clave para mejorar la estabilidad de la celda:la eliminación de la necesidad de utilizar líquidos que pueden presentar problemas de evaporación, etc. y para lo cual, Como ya fue mencionado, nuestro enfoque está en el uso de sales iónicas ".

Fuente:Andalucía Innova, vía AlphaGalileo