04/06/2012 - Células solares de pigmentos

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Un equipo de investigadores de la Universidad Northwestern (Estados Unidos) ha presentado una célula de pigmentos fotosensibles que elimina la desventaja inherente a este tipo de células: posibilidad de fuga de su electrolito líquido.

Al contrario que los paneles solares de película fina y los de silicio, los paneles basados en pigmentos se pueden fabricar sobre rollos en procesos baratos parecidos a la impresión. Así pues, aunque este tipo de células sean menos eficaces que las células solares de silicio, podrían ser rentables.

El equipo de trabajo sustituyo el electrolito líquido de la célula de pigmentos por un semiconductor sólido basado en yodo. Aunque diseños sólidos de este tipo de células creados anteriormente han reducido la producción energética de la célula, el diseño de Northwestern incluso mejora el rendimiento. Según los investigadores esto se debe a que el semiconductor de cesio-estaño-yodo que sustituye al electrolito líquido también absorbe la luz.

Los resultados de este trabajo han sido publicados en la revista Nature.

Modo de funcionamiento

La luz que en entra en una célula de pigmentos fotosensibles excita una capa porosa de titanio cubierta por un pigmento, generando cargas negativas y positivas. Las cargas primeras–electrones excitados- fluyen fuera de la célula a través del titanio mientras que las cargas positivas fluyen hacia un electrolito líquido. Al igual que en las pilas alcalinas que están rellenas de electrolito, las fugas son un peligro siempre presente, sobre todo en los paneles solares sometidos a condiciones climatológicas adversas.

Los electrolitos calentados a 80ºC (en un tejado, por ejemplo) pueden expandirse y romper el sellado del panel. Además, el electrolito con base de yodo de las células de pigmentos es lo suficientemente corrosivo como para comerse incluso materiales resistentes a la oxidación, como el aluminio o el acero inoxidable.

Las células convierte un 10,2 por ciento de la luz entrante en electricidad, lo que supone mucho más que el 7 por ciento de eficiencia de las mejores células de pigmentos sólidas existentes. El objetivo para poder comercializar este diseño es superar el 11 por ciento, inferior al 16 por ciento de eficiencia de los finos paneles de película comerciales y está muy por debajo de la eficiencia de los paneles de silicio, pero también lo está su coste de fabricación.

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