Las células solares sensibilizadas por tinte son capaces de hacer una fotosíntesis artificial. Para reducir sus costes, los científicos recurren al poder del Big Data.
La industria solar estudia las diferentes alternativas para aumentar la eficiencia de los paneles solares orgánicos. Un grupo de científicos internacionales se ayudó de superordenadores para lograr mejores resultados.
El desafío exige un enfoque innovador, como el propuesto por los científicos del Laboratorio Nacional de Argonne, en los Estados Unidos, junto con colegas de la Universidad de Cambridge, en el Reino Unido.
El equipo combinó el poder de la supercomputación y los métodos experimentales para investigar una base de datos de más de 10.000 materiales, candidatos a ser la nueva promesa de los paneles solares orgánicos.
«Este estudio es particularmente interesante porque pudimos demostrar todo el proceso de investigación de materiales basado en datos: desde el uso de métodos de computación avanzados hasta la identificación de compuestos y pruebas reales».
Jacqueline Cole.
¿Qué son las células solares orgánicas DSSC?
Cuando se habla de paneles solares orgánicos, se hace referencia a la Dy Sensitized Solar Cell (DSSC, DSC, DYSC or Grätzel cell).
Hoy en día, las células solares de DSSC o células de Grätzel utilizan tintes naturales como material activo, especialmente antocinas (moléculas extraídas del zumo de moras y frambuesas), depositadas en una superficie conductora hecha de TiO2. La eficiencia de estos dispositivos, una vez industrializado el proceso de fabricación, apenas supera el 10%. Sin embargo, existe un enorme número de moléculas potenciales que pueden mejorar su rendimiento.
Para seleccionar las mejores, los científicos han creado un flujo de trabajo automatizado que utiliza una combinación de técnicas de simulación, minería de datos y aprendizaje automático para permitir el análisis simultáneo de miles de compuestos químicos. De esta manera, los investigadores pudieron reducir la muestra de 10.000 materiales potenciales a sólo 5: lo mejor en términos de absorción de luz, polaridad y características adicionales.
La fase final del estudio consistió en la validación experimental de los cinco colorantes más prometedores mediante la colaboración global, ya que cada molécula había sido sintetizada inicialmente en diferentes laboratorios de todo el mundo para otros fines.
Fue realmente un gran esfuerzo de equipo conseguir que tanta gente contribuyera a esta investigación. Una vez incorporados a un dispositivo fotovoltaico, los colorantes orgánicos lograron eficiencias de conversión aproximadamente iguales a las de las moléculas organometálicas estándar de la industria.
Jacqueline Cole.
Más información: www.sciencedaily.com
Deja una respuesta