Científicos del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar ISE y del Centro de Investigación de Materiales FMF de la Universidad de Friburgo han mejorado su récord para una celda solar orgánica de 1 centímetro cuadrado anunciado en septiembre de 2020. Con una eficiencia del 15,8%, la nueva célula solar vuelve a establecer el récord mundial en esta categoría.
Los investigadores han logrado una mejora significativa en el récord de una celda solar orgánica mediante el uso de un revestimiento antirreflectante, en el que se absorbe más luz en la capa fotoactiva de la celda y, por lo tanto, se genera una corriente más alta.
Proceso de recubrimiento
El sistema de película delgada requerido para el recubrimiento, depositado mediante un proceso de pulverización catódica, ha sido desarrollado por investigadores de un departamento vecino en Fraunhofer ISE.
Además de reducir la reflexión superficial, Fraunhofer ISE también utiliza este proceso de recubrimiento para desarrollar electrodos para células solares orgánicas semitransparentes, basados en una capa orgánica fotoactiva aplicada a un electrodo posterior, que permite el paso de la luz visible y, al mismo tiempo, refleja la luz del infrarrojo cercano de regreso a la celda.
En el marco del proyecto ‘Fotovoltaica transparente – Desarrollo de módulos solares orgánicos con alta transparencia visual’ financiado por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima (BMWK) de Alemania, los científicos están investigando materiales con alta transparencia tanto para la capa absorbente como para los electrodos para usar la luz.
Células solares orgánicas
Entre las ventajas de las células solares orgánicas, destacan que se pueden fabricar sin utilizar metales pesados y otros elementos críticos, son ligeras, mecánicamente flexibles, se pueden integrar muy bien y tienen un aspecto homogéneo incluso con un diseño semitransparente.
Al seleccionar semiconductores orgánicos que solo absorben luz infrarroja, se pueden desarrollar células solares transparentes para ventanas y películas protectoras agrícolas o vidrios para invernaderos, que pueden combinar varios usos, como la protección contra tormentas y el sobrecalentamiento, con la generación de energía renovable.
No obstante, aún quedan algunos pasos de desarrollo importantes que deben completarse con éxito antes de que el producto esté listo para la producción.