• Saltar a la navegación principal
  • Saltar al contenido principal
  • Saltar a la barra lateral principal
  • Publica tu artículo
  • Publicidad
  • Contacto
  • Aviso legal
  • Privacidad
  • Cookies

EcoInventos

Tu blog de gadgets ecológicos

Telegram EcoInventos
  • Lo + Visto
  • Renovables
  • Energía solar
  • Fotovoltaica
  • Autoconsumo
  • Arquitectura
  • Suscripción gratis

La mecánica cuántica abre el camino a células solares orgánicas más estables

16 mayo, 2021 Deja un comentario

Valora este contenido

La mecánica cuántica puede usarse para fabricar células solares orgánicas más estables y fáciles de producir. Estos son los resultados de una nueva investigación en la Universidad de Gotemburgo.

Las células solares orgánicas tienen muchas ventajas en comparación con las tradicionales de silicio. Pueden fabricarse a gran escala y de forma barata mediante prensas de impresión, y son ligeras, maleables y flexibles.

El problema es que las células solares orgánicas actuales no son tan estables y eficaces como las de silicio. En un nuevo estudio, un grupo de investigación ha abordado este problema y ha encontrado una forma que puede conducir a una tecnología de células solares más rentable.

Existen excelentes oportunidades para usar las eficiencias cuánticas para cambiar diferentes características químicas y materiales. En este estudio, presentamos un método que permite aumentar la difusión de energía en los materiales orgánicos. Esto nos permite crear células solares orgánicas con una estructura más sencilla.

Karl Börjesson, profesor de química física de la Universidad de Gotemburgo y autor principal del estudio.

Acoplar la materia y la luz.

Básicamente, se trata de conseguir que la energía de las células solares se transfiera eficazmente al lugar adecuado. Las células solares orgánicas contienen dos materiales, y la energía absorbida por el sol tiene que difundirse -viajar- hasta la interfaz entre los materiales.

Pero la difusión es un proceso ineficaz, ya que la energía viaja lentamente y corre el riesgo de perderse en forma de calor antes de llegar a esta interfaz.

La solución ha sido mezclar los dos materiales en las células solares para reducir la distancia y que la energía llegue más rápidamente a la interfaz. Por desgracia, esto también hace que las células solares no estén en equilibrio termodinámico, lo que hace que el diseño sea menos duradero en el tiempo de lo que podría ser.

Los investigadores demuestran que el nuevo método permite transferir la energía a una distancia mayor, lo que significa que se puede evitar la complicada mezcla de materiales en las células solares. La clave del método son los efectos cuánticos, en los que la luz y el material se combinan en estados híbridos de luz y materia.

Cuando acoplamos sólidamente la luz y la materia, la energía se reparte por todo el sistema. Si el sistema -como en este caso- está formado por múltiples materiales, la energía puede canalizarse hacia la interfaz. En el estudio demostramos que la energía viaja más rápido hacia las interfaces cuando los materiales están fuertemente acoplados. Esto significa que los materiales de las células solares no necesitan mezclarse físicamente, ya que se mezclan a nivel cuántico. Esto también hace que el sistema esté en equilibrio termodinámico.

Karl Börjesson.

Células solares con una sencilla estructura de capas.

Según Börjesson, el descubrimiento puede influir en la fabricación de células solares orgánicas, ya que es posible aumentar su durabilidad y las células solares pueden fabricarse con una estructura de capas sencilla. También señala que la investigación es en realidad una evolución de un concepto que ya se encuentra en la naturaleza.

La naturaleza usa un fuerte acoplamiento entre moléculas para transferir eficazmente la energía solar en la fotosíntesis. En principio, hemos demostrado que el mismo concepto básico puede aplicarse a las células solares orgánicas.

Karl Börjesson.

Más información: www.nature.com

Vía www.gu.se

Si te ha gustado este artículo, compártelo con tus amigos en las redes sociales ¡Gracias!
EcoInventos Whatsapp
EcoInventos Correo

Publicado en: Fotovoltaica

Interacciones con los lectores

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *

Barra lateral principal

Empresa tejana ha desarrollado Solaris, la primera sauna off-grid y alimentada por energía solar

Solaris puede alcanzar una temperatura de 76°C en solo 30-40 minutos sin depender de la red eléctrica.

Empresa neerlandesa ha montado en Bélgica la primera planta solar de un megavatio con módulos completamente reciclables

Los módulos, desarrollados junto con Sabic, reemplazan el vidrio por un compuesto polimérico, reduciendo su peso a una cuarta parte del de los módulos tradicionales.

Investigadores australianos desarrollan nueva tecnología de energía solar concentrada con espejos de plástico patentados, más baratos y fáciles de instalar

Se espera que el sistema genere suficiente calor para procesos industriales, agrícolas y vitivinícolas que requieren temperaturas entre 100 y 400 °C.

China desarrolla el primer sistema de energía solar térmica del mundo que usa dióxido de carbono supercrítico en lugar de vapor para generar electricidad

Un campo de helióstatos de 10.000 m² concentra la energía solar en una torre central, donde calienta agua, sal fundida y partículas cerámicas hasta 800 °C. Las partículas cerámicas permiten calentar el CO₂ a 550 °C para alimentar la turbina.

Ingenieros de Rice logran desalinización solar continua, incluso sin sol, funciona sin necesidad de baterías, filtros ni almacenamiento externo

El sistema, llamado STREED, utiliza un método de reciclaje de calor basado en la resonancia térmica para producir agua potable, incluso sin luz solar directa.

Startup francesa convierte fachadas en sistemas de calefacción solar y promete hasta un 40 % de ahorro energético con su panel aerotérmico low-tech

Solar Boost es un panel aerotérmico diseñado por AirBooster que capta la energía del sol para precalentar el aire exterior antes de introducirlo en la casa.

Investigadores alemanes desarrollan células solares de heterounión de silicio con un consumo de solo 1,4 mg de plata por vatio pico, aproximadamente un décimo del estándar industrial actual

Las células solares con contactos de cobre lograron una eficiencia superior a las de referencia con contactos de plata.

Investigadores australianos y chinos desarrollan esponja solar que extrae agua potable del aire sin electricidad

El material absorbe la humedad del aire cuando el dispositivo está abierto y libera el agua cuando se expone al sol, permitiendo su recolección en un vaso.

Empresa alemana lanza nuevo panel solar flexible que promete reducir el consumo de diésel en camiones y autocaravanas hasta un 9%

Esta tecnología permite un rendimiento hasta 90% mayor en condiciones adversas como sombra parcial, en comparación con los módulos tradicionales.

Investigadores estadounidenses mejoran la eficiencia y estabilidad de células solares de perovskita, alcanzaron eficiencia del 26,1%, manteniendo el 96% de rendimiento después de 1000 horas

La estrategia podría aplicarse a otros materiales de perovskita, ayudando en el desarrollo de células solares más avanzadas y listas para el uso comercial.

Puede revisar y cambiar sus preferencias de cookies con respecto a este sitio web en este enlace.

Copyright EcoInventos © 2025 - Aviso legal - Política de privacidad RGPD - Cookies