Los nanotubos de carbono son cada vez más atractivos para las células solares fotovoltaicas como reemplazo del silicio. Investigadores de la Universidad de Umeå en Suecia han descubierto que la colocación controlada de los nanotubos de carbono en nanoestructuras produce un gran impulso en el rendimiento electrónico. Sus revolucionarios resultados se publican en la prestigiosa revista Materiales avanzados .

Nanotubos de carbon, CNT, son cilindros unidimensionales a nanoescala hechos de átomos de carbono que poseen propiedades muy singulares. Por ejemplo, tienen una resistencia a la tracción muy alta y una movilidad de electrones excepcional, lo que los hace muy atractivos para la próxima generación de dispositivos electrónicos orgánicos y basados ​​en carbono.

Existe una tendencia creciente a utilizar materiales nanoestructurados a base de carbono como componentes en las células solares. Por sus excepcionales propiedades, Se espera que los nanotubos de carbono mejoren el rendimiento de las células solares actuales mediante un transporte de carga eficiente dentro del dispositivo. Sin embargo, con el fin de obtener el máximo rendimiento para aplicaciones electrónicas, los nanotubos de carbono deben ensamblarse en una red bien ordenada de nanotubos interconectados. Desafortunadamente, Los métodos convencionales utilizados en la actualidad están lejos de ser óptimos, lo que da como resultado un bajo rendimiento del dispositivo.

En un nuevo estudio, un equipo de físicos y químicos de la Universidad de Umeå ha unido fuerzas para producir redes de nanotubos de carbono de nanoingeniería con propiedades novedosas.

Por primera vez, los investigadores muestran que los nanotubos de carbono se pueden diseñar en arquitecturas de red complejas, y con dimensiones controladas a nanoescala dentro de una matriz polimérica.

"Hemos descubierto que las nanorredes resultantes poseen una capacidad excepcional para transportar cargas, hasta 100 millones de veces más alto que las redes aleatorias de nanotubos de carbono previamente medidas producidas por métodos convencionales, "dice el Dr. David Barbero, líder del proyecto y profesor asistente en el Departamento de Física de la Universidad de Umeå.

El alto grado de control del método permite la producción de redes de nanotubos altamente eficientes con una cantidad muy pequeña de nanotubos en comparación con otros métodos convencionales. reduciendo así considerablemente los costes de materiales.

En un estudio anterior ( Letras de física aplicada , Volumen 103, Número 2, 021116 (2013)), el equipo de investigación de David R. Barbero ya demostró que se pueden producir redes de nanoingeniería en electrodos transparentes delgados y flexibles que se pueden utilizar en células solares flexibles. Se espera que estos nuevos resultados aceleren el desarrollo de la próxima generación de células solares flexibles basadas en carbono, que son más eficientes y menos costosos de producir.