16/04/2014 - El desarrollo de nuevas tintas mejorará la impresión de las células solares

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Una reciente publicación del Dr. Joel Van Embden, del australiano CSIRO Materials Science and Engineering, presenta los resultados por el uso de un método low-cost  para la fabricación de células solares basadas en nanocristales, con escaso impacto medioambiental y buen nivel de eficiencia.

Hasta la fecha, las células solares fabricadas con nanocristales han requerido el uso de disolventes altamente tóxicos o que contienen altas concentraciones de contaminantes orgánicos. En este nuevo estudio, los investigadores fueron capaces de utilizar disolventes baratos y sin peligro desde el punto de vista medioambiental, tales como alcoholes simples.

En esta primera fase de desarrollo de estas nuevas células solares, ya se eficiencias de en torno al 7,7 %, lo que las convierte en un candidato prometedor para futuras aplicaciones comerciales. Esto demuestra que existen tecnologías escalables, alternativas a las actuales de elevado coste económico y medioambiental, usando materiales más baratos que pueden ser utilizados para conseguir células solares eficientes.

Un nuevo método

Los investigadores fabricaron una nueva "tinta solar " modificando químicamente la superficie de los nanocristales, consiguiendo así  una alta polaridad. Esta alta polaridad se logró al unir moléculas orgánicas sobre la superficie de nanocristales.

Las tintas de nanocristales fueron luego depositados sobre sustratos de vidrio conductores y se trataron con vapor de selenio usando un proceso llamado selenización. Este proceso transforma la película nanocristalina en una película microcristalina, lo que mejora en gran medida la respuesta de las películas a la luz.

Actualmente el grado de crecimiento de grano obtenido por este proceso de selenización es limitado, limitación que representa el mayor desafío al que deben enfrentarse las células solares basadas en nanocristales .

La dirección de esta investigación se centra ahora en incrementar la eficiencia de los dispositivos mediante la adaptación de la composición de las tintas de los nanocristales.  Este desarrollo abre la puerta a formulaciones de tinta complejas que se espera que sean adecuadas para la impresión de las células solares de próxima generación.

Más información

Joel van Embden, et al. "Cu₂ZnSnS_4xSe_4(1−x) Solar Cells from Polar Nanocrystal Inks." Journal of the American Chemical Society. DOI: 10.1021/ja501218u
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Phys.org

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