Nueva célula solar sensibilizada por colorante de bajo coste, fácil de fabricar y que funciona bien con poca luz

Actualizado: 08/09/2022

Científicos de la EPFL han desarrollado un nuevo tinte para células solares que permite una alta eficiencia de conversión de energía, a la vez que es sencillo y barato de fabricar. El tinte también funciona excepcionalmente bien en condiciones de poca luz, lo que es clave para los dispositivos de autoconsumo y de baja potencia.

En 1991, los científicos Brian O’Regan y Michael Grätzel, de la EPFL, publicaron un artículo fundamental en el que describían un nuevo tipo de célula solar: la célula solar sensibilizada por colorante (DSSC), también conocida como «célula Grätzel«.

Sencillas y baratas de fabricar, a la vez que flexibles y versátiles, las DSSC ya se fabrican a escala de varios megavatios, lo que supone una importante porción del mercado fotovoltaico, que actualmente suministra casi el 3% de toda la electricidad del mundo, en plena carrera por reducir las emisiones de carbono.

Ahora, Dan Zhang y Marko Stojanovic, dos estudiantes de doctorado del laboratorio de Grätzel en la Escuela de Ciencias Básicas de la EPFL, han dirigido el desarrollo de un tinte sencillo para las DSSC, llamado MS5.

Puede usarse como tinte único y producir una tensión de circuito abierto -la tensión máxima que puede alcanzar una célula solar a plena luz del sol- de 1,24 voltios, o como cosensibilizador, junto con el tinte comercial XY1b, y permitir una eficiencia de conversión de energía del 13,5%. Ambas están entre las más altas en el campo de las DSSC.

El equipo usó este nuevo colorante en combinación con otro sensibilizador orgánico codificado XY1b.

Nuestro trabajo constituye un importante avance en el ámbito de las DSSC y, especialmente, en el diseño de colorantes, ya que demuestra que es posible obtener altos rendimientos con un colorante relativamente sencillo.

Michael Grätzel

Probado en condiciones de luz ambiental, el tinte mostró un rendimiento impresionante, lo que es crucial para que la energía fotovoltaica sea eficaz en condiciones de nubosidad, o en aplicaciones de interior para alimentar dispositivos electrónicos, por ejemplo, para el internet de las cosas.

Nuestros resultados no solo impulsan el campo de las células solares sensibilizadas por colorantes, sino que demuestran la experiencia líder de la EPFL en este campo.

Marko Stojanovic.

Más información: www.nature.com

Vía www.epfl.ch