Investigadores de la Universidad de Málaga trabajan en el desarrollo de células fotovoltaicas orgánicas para una nueva generación de placas solares más eficientes, baratos y flexibles.
El silicio es, hasta la fecha, el material con el que están hechas la mayor parte de las placas solares fotovoltaicas instaladas en todo el mundo.
Este material es uno de los minerales más abundantes de la Tierra y su obtención es relativamente barata. Sin embargo estas características no son suficientes para los tiempos que se avecinan, en los que se busca una reducción de costes y componentes biodegradables, con los que potenciar todavía más las ventajas de la energía solar.
Placas solares orgánicas
A las células solares fotovoltaicas hechas con silicio le están saliendo unas serias competidoras en la Universidad de Málaga, donde un grupo de investigación trabaja en el desarrollo de células solares orgánicas, en colaboración con la Northwestern University.
Estos nuevos materiales en los que trabaja el Laboratorio de Fabricación y Caracterización de Transistores de Efecto de Campo supondrán una revolución en el ámbito de la energía solar, ya que se espera que tengan una eficiencia un 20 por ciento más elevada que las células de silicio que se emplean actualmente. Y además, su fabricación también será más barata.
Esta tecnología alternativa está en una fase inicial de su desarrollo, pero todo apunta a que será la base para el desarrollo de una nueva generación de placas solares más económicas y sostenibles.
Placas solares más baratas y eficientes
La investigadora de la Universidad de Málaga, Rocío Ponce, está detrás de gran parte de los desarrollos que se realizan en este laboratorio de la Universidad de Málaga. Afirma que con estas nuevas células solares orgánicas han conseguido una eficiencia de un diez por ciento, una cifra todavía insuficiente para su implantación en el mercado de una forma masiva, pero se espera que tenga un campo de mejora como para duplicar la eficiencia.
Estos nuevos materiales son más transparente, flexibles y solubles, y fáciles de sintetizar. Serán la base de la electrónica del futuro y en unos años estarán en aparatos digitales de todo tipo.
Paneles solares flexibles y ligeros
Las células solares orgánicas añaden una versatilidad muy interesante a la nueva generación de placas solares que está por venir. Ya que permitirá fabricar placas solares flexibles y mucho más ligeras.
Estas placas solares no serán tales, ya que se presentarán en rollos que se cortarán a medida, en función de las necesidades. Y casi se podría hablar de ‘película solar’ o ‘película fotovoltaica’.
Esta característica las hace todavía más baratas, porque ya no se necesitan estructuras costosas sobre las que instalar el panel. Y además, multiplica sus posibilidades de instalación, ya que podrían ubicarse en cualquier tipo de superficie, independientemente de su forma.
Las células fotovoltaicas orgánicas aprovechan el infrarrojo
Su nivel de eficiencia es más elevado que las células fabricadas con silicio porque aprovechan el espectro visible de la luz y también la banda infrarroja. De esta manera, se espera que mejoren la eficiencia de los actuales paneles de silicio hasta en un 20 por ciento.
El incremento de la eficiencia es uno de los factores más importantes a tener en cuenta para la instalación masiva de paneles fotovoltaicos.
Si bien, la energía solar fotovoltaica ha experimentado una evolución exponencial en la última década, que ha permitido que una instalación de este tipo ya sea rentable sin ningún tipo de ayudas adicionales, el aumento de la eficiencia y la versatilidad de los nuevos paneles multiplicará la instalación de este tipo de energía.
Y más ahora, que los gobiernos han tomado conciencia real de lo que supone el cambio climático y están decididos a fomentar la instalación de fuentes de energías renovables que contribuyan a un mix energético más limpio, en el que los combustibles fósiles tengan un papel menor.
Estudios químicos sobre las posibilidades de los materiales orgánicos
Sin embargo, para que su llegada al mercado tenga el éxito que se le supone, resulta imprescindible realizar estudios químicos y físicos que permitan conocer su comportamiento y las posibilidades que ofrecen para una industria que no deja de crecer.
La prestigiosa revista PNAS se ha interesado por este trabajo de la Universidad de Málaga que firma la estudiante de doctorado, Alexandra Harbuzaru, en el marco de su proyecto Nuevas moléculas orgánicas para dispositivos electrónicos.
Estos materiales orgánicos, explica Rocío Ponce, están compuestos, fundamentalmente, por carbono e hidrógeno. Y presentan una plasticidad mucho mayor, debido a que su estructura está compuesta por moléculas unidas entre sí por enlaces más flexibles.
Materiales para la nueva revolución electrónica
Por tanto, son materiales más dúctiles, que propiciarán una nueva revolución electrónica, con dispositivos que se puedan doblar, transparentes, biodegradables, biocompatibles y, además, extremadamente delgados.
En el Laboratorio de Fabricación y Caracterización de Transistores de Efecto de Campo, ubicado en la Facultad de Ciencias de la Universidad de Málaga, se gesta la electrónica del futuro, con el estudio de nuevos materiales orgánicos para una nueva tecnología económica, plástica y más sostenible, llamada a sustituir a la actual.
Estos nuevos materiales permitirán que los futuros smartphones sean unas láminas flexibles, que se puedan enrollar como si fueran una hoja de papel. O contar con dispositivos transparentes y mucho más resistentes a impactos.
Dispositivos más eficientes y flexibles
Como afirma Rocío Ponce, el trabajo en este laboratorio de la Universidad de Málaga se centra en la caracterización físico y química de los materiales orgánicos y en el estudio de su comportamiento en dispositivos electrónicos. Y todo este trabajo para contribuir al desarrollo de dispositivos más eficientes y flexibles, que sustituyan a los actuales materiales inorgánicos, cuya incorporación a la tecnología es mucho más costosa, por todos los procesos que requieren.
En el mercado ya hay dispositivos electrónicos orgánicos, aunque son la minoría. Se espera en la próxima década se multiplique la oferta y lleguen al mercado soluciones tecnológicas totalmente distintas a lo que tenemos hoy día. Solamente falta que se mejore el ciclo de vida de estos productos, que hasta la fecha es mucho más corto que el de los dispositivos fabricados con materiales inorgánicos. Pero todo se andará, porque ya hay mucho andado para que los dispositivos flexibles se popularicen igual que en su día lo hicieron los smartphones.
