Sobre la pista de células solares de bajo coste basadas en metales abundantes

Tras los trágicos efectos del tsunami de 2011, está claro que hay que buscar sustitutos a las fuentes de energía nuclear, y muchas de tecnologías son candidatas a ello, pero sufren el problema de la sostenibilidad y disponibilidad de materia prima. Eso puede cambiar gracias a unos químicos de la Universidad de Basel, que describir un cambio en el enfoque de paradigma sobre los dispositivos fotovoltaicos sostenibles y renovables.

Las células solares sensibles al colorante (DSCs) constan de un semiconductor, dióxido de titanio, que está recubierto con un tinte de color. El tinte absorbe la luz del sol e inyecta electrones en el semiconductor. Este primer evento da lugar a la corriente fotoeléctrica. El grupo de investigación ha logrado dos avances cruciales. Primero, ha desarrollado una nueva estrategia para construir y adjuntar materiales coloreados a la superficie de nanopartículas de dióxido de titanio. Segundo, han demostrado por primera vez que puede se pueden usar compuestos simples del zinc, un metal fácilmente disponible. La clave del descubrimiento está en hallazgo de un método simultáneo para la síntesis del tinte y su incorporación a la superficie del semiconductor.

El descubrimiento de que los tintes de zinc puede ser utilizados es más inesperado. La mayoría de los químicos consideran el zinc como un elemento "aburrido", ya que la mayoría de sus componentes son incoloros. Sin embargo, en el curso de otro trabajo relacionado con la próxima generación de dispositivos de iluminación, los investigadores descubrieron un nuevo componente orgánico altamente coloreado que puede añadirse al zinc para dar lugar a materiales colorantes. Aunque los dispositivos aún no son particularmente eficientes, estas observaciones abren la puerta a una nueva generación de DSCs con formas de tintes no consideradas hasta ahora.

Los DSCs convencionales usan tintes de rutenio, pero dicho elemento es muy raro y caro (2.990 euro/kg). Recientemente, este equipo de investigación ha demostrado que los tintes del abundante y relativamente barato cobre (6,3 euros/kg) eran efectivos en DSCs y extensibles a los componentes del barato zinc (1,5 euro/kg), incrementando la sostenibilidad de los materiales.

Via Alphagalileo