(Phys.org) —Los conductores que alguna vez hayan notado un residuo en sus parabrisas después de pasar por un lavado de autos simpatizarán con el dolor del nanocientífico Seth Darling.

Darling y sus colegas del Laboratorio Nacional Argonne del Departamento de Energía de EE. UU. Han trabajado durante años para desarrollar un nuevo tipo de célula solar conocida como energía fotovoltaica orgánica (OPV). Debido a su potencial para reducir los costos tanto de fabricación como de materiales, Las OPV podrían ser mucho más baratas de fabricar que las células solares convencionales y también tener un impacto ambiental menor.

El mayor inconveniente de las OPV, sin embargo, es que no son tan eficientes como las células solares convencionales. En un nuevo estudio, Darling y sus colegas del Centro de Materiales a Nanoescala y Fuente Avanzada de Fotones (APS) de Argonne pudieron detectar por primera vez un factor importante que contribuía a esta limitación:trazas de residuos de material catalizador que quedaron del proceso de desarrollo impiden que las OPV conviertan la cantidad máxima de luz solar a electricidad.

"Los científicos se han dado cuenta recientemente de que las impurezas pueden causar problemas en estos materiales nanoestructurados, pero hasta ahora no teníamos una forma de poder ver que las impurezas estaban allí, "Dijo Darling.

Aunque muchas técnicas utilizadas anteriormente carecían de la capacidad de identificar la presencia de un catalizador restante, Los físicos de Argonne Barry Lai y Jörg Maser pudieron obtener una imagen clara de las impurezas utilizando una técnica llamada fluorescencia de rayos X, que involucra rayos X de alta intensidad del APS.

Las impurezas residuales impiden el funcionamiento de la célula solar porque tienden a "atrapar" las cargas eléctricas que genera la célula solar después de que es golpeada por un fotón. Los átomos metálicos involucrados en el proceso de desarrollo, específicamente el paladio, causan el efecto de atrapamiento.

El siguiente paso de la investigación consiste en buscar formas de remediar o prevenir la captura, Pero mientras tanto, Los químicos y los fabricantes de materiales orgánicos de células solares ya han comenzado a tomar nota y prestar atención a la cantidad de catalizador residual que queda en sus productos.

Según Darling, Los investigadores habían tenido conocimiento durante algún tiempo de un problema análogo en los dispositivos orgánicos emisores de luz, que funcionan según el principio inverso de las células solares, en lugar de convertir la luz en electricidad, convierten la electricidad en luz. "En realidad, es un poco sorprendente que los científicos no reconocieran que este problema también podría ocurrir en las células solares hasta hace relativamente poco tiempo". "Dijo Darling.

Los resultados de la investigación se publican en un artículo titulado "Detección y función de trazas de impurezas en células solares orgánicas de alto rendimiento" en la edición de mayo de 2013 de Ciencias de la energía y el medio ambiente .