Células fotovoltaicas orgánicas más eficientes y baratas

El uso de la energía solar como “materia prima” para la producción de energía eléctrica va ganando terreno poco a poco. Sin embargo, el costo inicial de la enorme cantidad de paneles fotovoltaicos que se necesitan para producir electricidad suficiente como para alimentar una ciudad suele conspirar en contra de su implementación. Pero un estudiante de la Universidad de Arizona, junto con un equipo del College of Optical Sciences dirigido por el profesor Robert Norwood, está desarrollando nuevas celdas, reemplazando el silicio por polímeros de carbono para fabricar los que se conoce como células fotovoltaicas orgánicas, que prometen ser más baratas y eficientes.

Si viviésemos en un mundo ideal, no quemaríamos combustibles fósiles para obtener energía. No solo se trata de un recurso finito -lo que significa que por más eficientes que seamos en su uso tarde o temprano tendremos que buscar una alternativa a ellos- sino que su utilización produce gases que ayudan a recalentar nuestro planeta. La alternativa que poco a poco se va imponiendo es la energía solar. Básicamente, se trata de utilizar unos paneles especiales, denominados “células fotovoltaicas”, con convierten la radiación generada en nuestra estrella en electricidad. Dejando de lado las cuestiones relacionadas con el impacto medioambiental que puede producirse durante la fabricación de este tipo de paneles, la electricidad que se genera a partir de su utilización es completamente limpia. Pero, como suele ocurrir a menudo, este sistema tiene una pega: el costo inicial de una usina solar es muy alto. 

Los paneles solares utilizan una forma cristalina del silicio para producir la electricidad. El costo de producción es algo, y su rendimiento es bastante bajo, por lo que hace falta una gran (y cara) superficie para obtener cantidades útiles de energía. Sin embargo, en el horizonte se vislumbran nuevos materiales que podrían abaratar la producción de estos elementos, a la vez que su eficiencia aumenta. En la Universidad de Arizona, un equipo de científicos liderados por el estudiante Safatul Islam y dirigido por el profesor Robert Norwood del College of Optical Sciences, está trabajando para reemplazar el silicio actualmente utilizado por polímeros de carbono, fabricano un tipo de panel que se conoce como célula fotovoltaica orgánica (OPVC, por Organic PhotoVoltaic Cell). Si bien no se trata de un enfoque completamente nuevo -las OPVC han sido ensayadas varias veces antes- parece que este equipo ha encontrado nuevos materiales que evitan la degradación que suele producirse en la capa orgánica al interactuar con el oxígeno.

En la actualidad el rendimiento de este tipo de célula es algo menor que el de sus rivales de silicio, pero se estima que a medida que su estudio avance las superarán. Y por su naturaleza no cristalina, pueden producirse de forma más fácil y en tamaños mayores, por lo que el coste por unidad de energía producida será mucho menor que el actual. Safatul Islam dice que “tenemos un montón de factores con los que jugar. Podemos intentar modificar la estructura del material, para permitir que las células solares orgánicas atrapen más luz o se degraden más lentamente,  y las maneras en que se pueden mejorar las  OPVC son interminables.” Se trata de un campo en el que cualquier progreso es bienvenido, así que esperamos tener noticias nuevas de este equipo pronto.