Celdas solares orgánicas con eficiencia del 15%

Celdas solares orgánicas con eficiencia del 15%

Opinión
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Las celdas orgánicas basadas en carbón, ofrecen muchas ventajas sobre las convencionales celdas inorgánicas basadas en silicio.


Un grupo de investigadores de la Universidad de Michigan en Estados Unidos acaba de publicar un artículo en una prestigiada revista científica (Xiaozhou Che, et al. “High fabrication yield organic tandem photovoltaics combining vacuum- and solution-processed subcells with 15% efficiency”, Nature Energy, 2018) reportando una elevada eficiencia de conversión, del quince por ciento, en celdas orgánicas solares.


Esta eficiencia es un logro notable que acerca la comercialización de esta tecnología.  Esta eficiencia se encuentra en el rango de muchos paneles solares fotovoltaicos basados en paneles de silicio que actualmente dominan el mercado. El Dr. Paul G. Goebel, profesor distinguido de Ingeniería comenta: “la tecnología orgánica fotovoltaica puede potencialmente reducir el costo total de los sistemas de energía solar convirtiéndolos en una verdadera fuente limpia de energía”.


Con una eficiencia del quince por ciento y una vida media de veinte años se podría producir electricidad con un costo de menos de siete centavos de dólar por kilowatt-hora.  A modo de comparación, el costo promedio de la electricidad en Estados Unidos fue de 10.5 centavos por kilowat-hora en el año pasado.


Las celdas orgánicas basadas en carbón, ofrecen muchas ventajas sobre las convencionales celdas inorgánicas basadas en silicio. 


Los paneles solares de silicio son caros, frágiles y voluminosos, mientras de los paneles solares orgánicos son más económicos y se pueden producir en rollos parecidos a los textiles, suficientemente delgados para envolver estructuras arquitectónicamente complejas como edificios. O también diseñar ropa con este material, o tiendas de campaña, además se pueden producir de cualquier color o incluso transparentes ofreciendo una mejor integración ambiental y ecológica.  El mayor problema que habían tenido las celdas orgánicas para comercialmente competir con las celdas inorgánicas era la baja eficiencia.  Hasta hace un par de años, la eficiencia de las celdas orgánicas era de alrededor del once por ciento y no mostraba ningún incremento.  Sin embargo el nuevo sistema desarrollado combina varias capas, la primera absorbe luz desde el ultravioleta cercano hasta el visible y la siguiente hasta alcanzar el infrarrojo.  Cada una de estas capas alcanza de modo independiente una eficiencia de alrededor del diez por ciento pero combinadas se llega a una eficiencia del quince por ciento.  Basados en cálculos y simulaciones, esperan pronto alcanzar una eficiencia del dieciocho por ciento.


En 2011 la “International Energy Agency” publicó un reporte titulado; “Solar Energy Perspectives: Excecutive Summary”, en donde se afirma que: “El desarrollo de tecnologías solares limpias, baratas e inagotables supondrá un enorme beneficio a largo plazo.


Aumentará la seguridad energética de los países mediante el uso de una fuente de energía local, inagotable y, aún más importante, independientemente de importaciones, aumentará la sostenibilidad, reducirá la contaminación, disminuirá los costes de la mitigación del cambio climático, y evitará la subida excesiva de los precios de los combustibles fósiles. Estas ventajas son globales. De esta manera, los costes para su incentivo y desarrollo deben ser considerados inversiones; deben ser realizadas de forma correcta y ampliamente difundidas”.