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Proponen energía limpia y eficiente con celdas solares orgánicas

posted Oct 13, 2011, 3:01 PM by Jose L. Mendoza-Cortes

La investigación sobre celdas solares basadas en materiales orgánicos aún está a nivel laboratorio, explicó José Luis Maldonado Rivera, titular del proyecto.

Agencia ID
Publicado: 13/10/2011 12:05



México, DF. El Centro de Investigaciones en Óptica (CIO) realiza estudios sobre el diseño y desarrollo de celdas solares orgánicas eficientes para la generación de energía eléctrica limpia. La tecnología funciona con dos electrodos dentro de los cuales se coloca material orgánico de diferente espesor y configuración con distintas funcionalidades.

Al material orgánico llega la radiación solar, tanto la visible como la infrarroja, que es calor no perceptible pero sí palpable, el cual se absorbe y produce corriente eléctrica.

La investigación sobre celdas solares basadas en materiales orgánicos aún está a nivel laboratorio, explicó el doctor José Luis Maldonado Rivera, titular del proyecto en el CIO. “En el mundo hay dos empresas que producen prototipos, pero todavía no es comercial y por el momento se ha implementado como prueba para alimentar una lámpara o parte del cargador celular”.

Estas celdas solares --indicó el especialista-- pueden ser flexibles, semi-transparentes y livianas, a diferencia de las inorgánicas que son usualmente rígidas y opacas; tales particularidades las hará aptas para implementarse en ventanas de edificios de manera estética, si así se requiere.

De acuerdo con el doctor Maldonado Rivera, a nivel nacional hay pocos grupos que trabajan en celdas solares orgánicas, nicho que no habría que descuidarse porque es una tecnología en la que México podría competir a nivel mundial en un futuro y a mediano plazo.

El investigador explicó que el desarrollo de estos dispositivos se guía a nivel internacional bajo las reglas de diseño y síntesis de nuevos materiales orgánicos a través de la ingeniería molecular, como es el caso de moléculas o polímeros para eficientar la generación de energía eléctrica a través de ellos, y por otra parte mediante la ingeniería de ensamblaje de las celdas, así como al entendimiento básico de los mecanismos físicos involucrados.




El grupo de Propiedades Ópticas de la Materia del CIO es uno de los pocos que ha trabajado en esta área con distintas colaboraciones nacionales e internacionales; particularmente, el presente proyecto de investigación sobre celdas solares orgánicas es apoyado por el Conacyt y la Secretaría de Energía, y colaboran especialistas del Cinvestav, la UNAM y la Universidad Autónoma de Madrid, España.

Aun cuando esta tecnología no es comercial, investigadores extranjeros han reportado que las celdas solares orgánicas desarrolladas en sus laboratorios han mostrado una eficiencia de 7 por ciento, mientras el CIO logró poco más de 2 por ciento.

En el país, este grupo resulta ser el único que ha logrado dicha eficiencia en celdas solares orgánicas gracias a sus investigaciones en el diseño y síntesis de nuevos materiales que absorban la radiación infrarroja, así como a novedosas arquitecturas de ensamblaje; en un futuro este grupo buscará incrementar la eficacia hasta en 6 por ciento.

Asimismo, el especialista de este Centro Público de Investigación Conacyt comentó que la investigación trata de comprender los fenómenos físicos involucrados para entender qué sucede a nivel de tiempo (en fracciones muy pequeñas de segundo).

Por ejemplo, cuando incide la radiación cómo se absorbe en las estructuras moleculares de los materiales orgánicos y cómo puede mejorarse las parejas de carga eléctrica electrón-hueco y su disociación para moverse hacia los electrodos correspondientes.

Por el momento, la eficiencia eléctrica de las celdas solares orgánicas que desarrolla el CIO se ha “empleado” para encender pequeños leds y motores diminutos, ambos a nivel laboratorio.

A futuro, indicó el doctor Maldonado Rivera, se podrán instalar páneles solares orgánicos en una comunidad con requerimientos energéticos específicos; bajo ciertas normas, la producción de energía eléctrica podría resultar más económica con este sistema frente a los sistemas basados en materiales inorgánicos o cableado común.
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