(Phys.org) - Investigadores de UCLA han desarrollado una nueva celda solar transparente que es un avance para dar a las ventanas de las casas y otros edificios la capacidad de generar electricidad y, al mismo tiempo, permitir que las personas vean el exterior. Su estudio aparece en la revista ACS Nano .

El equipo de UCLA describe un nuevo tipo de célula solar polimérica (PSC) que produce energía absorbiendo principalmente luz infrarroja. luz no visible, haciendo que las células sean casi un 70% transparentes al ojo humano. Hicieron el dispositivo a partir de un plástico fotoactivo que convierte la luz infrarroja en una corriente eléctrica.

"Estos resultados abren el potencial de células solares de polímero visiblemente transparentes como componentes adicionales de la electrónica portátil, ventanas inteligentes y fotovoltaica integrada en edificios y en otras aplicaciones, "dijo el líder del estudio Yang Yang, un profesor de ciencia e ingeniería de materiales de UCLA, quien también es director del Nano Renewable Energy Center en California NanoSystems Institute (CNSI).

Yang agregó que ha habido un intenso interés mundial en las llamadas células solares de polímero. "Nuestros nuevos PSC están hechos de materiales similares al plástico y son livianos y flexibles, ", dijo." Más importante aún, se pueden producir en gran volumen a bajo costo ".

Las células solares de polímero han atraído una gran atención debido a sus ventajas sobre las tecnologías de células solares de la competencia. Los científicos también han estado investigando intensamente los PSC por su potencial para realizar avances únicos para aplicaciones más amplias. Varias de estas aplicaciones serían habilitadas por dispositivos fotovoltaicos (PV) visiblemente transparentes de alto rendimiento, incluida la energía fotovoltaica integrada en el edificio y los cargadores fotovoltaicos integrados para dispositivos electrónicos portátiles.

Previamente, Se han hecho muchos intentos para demostrar PSC visiblemente transparentes o semitransparentes. Sin embargo, estas demostraciones a menudo dan como resultado una baja transparencia a la luz visible y / o una baja eficiencia del dispositivo porque los materiales poliméricos fotovoltaicos adecuados y los conductores transparentes eficientes no se implementaron bien en el diseño y la fabricación del dispositivo.

Un equipo de investigadores de UCLA del California NanoSystems Institute, la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas Henry Samueli de UCLA y el Departamento de Química y Bioquímica de UCLA han demostrado un alto rendimiento, procesado en solución, células solares de polímero visiblemente transparentes mediante la incorporación de polímero sensible a la luz del infrarrojo cercano y el uso de películas compuestas de nanocables de plata como electrodo superior transparente. El polímero fotoactivo del infrarrojo cercano absorbe más luz del infrarrojo cercano pero es menos sensible a la luz visible. equilibrar el rendimiento y la transparencia de las células solares en la región de longitud de onda visible.

Otro gran avance es el conductor transparente hecho de una mezcla de nanocables de plata y nanopartículas de dióxido de titanio, que fue capaz de reemplazar el electrodo de metal opaco utilizado en el pasado. Este electrodo compuesto también permite que las células solares se fabriquen económicamente mediante el procesamiento de la solución. Con esta combinación, Se ha logrado una eficiencia de conversión de energía del 4% para células solares de polímero visiblemente transparentes y procesadas en solución.

"Estamos entusiasmados con este nuevo invento sobre células solares transparentes, que aplicaron nuestros avances recientes en ventanas conductoras transparentes (también publicado en ACS Nano ) para fabricar estos dispositivos, "dijo Paul S. Weiss, Director del CNSI y Cátedra Fred Kavli de NanoSystems Sciences.