Células solares orgánicas: lo que necesitas saber.

Los científicos siempre están buscando formas de hacer que la energía solar sea lo más eficiente, accesible y estéticamente más agradable posible. Algunas de las investigaciones y desarrollos más emocionantes que se llevan a cabo en la industria actual se centran en la construcción de opciones solares delgadas y flexibles utilizando células solares orgánicas.

¿Qué son las células solares orgánicas?

Las células solares cristalinas tradicionales están típicamente hechas de silicio. Una célula solar orgánica utiliza materiales a base de carbono en lugar de silicio como semiconductor para producir electricidad a partir del sol.

Una de las mayores diferencias entre la fotovoltaica de silicio y la fotovoltaica orgánica (OPV) está en su estructura física: las células orgánicas están hechas con compuestos que normalmente se disuelven en tinta y se imprimen en plásticos delgados, lo que significa que las OPV pueden ser flexibles e incorporadas a más lugares o estructuras que no sean fotovoltaicas cristalinas. Incluso se pueden utilizar para crear ventanas de energía solar .

Si bien la energía fotovoltaica orgánica es una nueva tecnología emocionante, hay un largo camino por recorrer antes de que puedan igualar las eficiencias ya alcanzadas en las células solares basadas en silicio. Sin embargo, dada la amplia gama de aplicaciones potenciales para OPV, puede que no pase mucho tiempo antes de que sean una tecnología de uso común para generar energía solar.

¿Cómo funcionan las células solares orgánicas?

Al igual que las células solares de silicio monocristalino y policristalino, las células solares orgánicas generan electricidad a través del efecto fotovoltaico. Una célula fotovoltaica convierte la luz solar en electricidad utilizable en tres pasos simplificados:

  1. La luz se absorbe y quita los electrones de un material semiconductor.
  2. Los electrones sueltos fluyen y crean una corriente eléctrica.
  3. La corriente es capturada y transferida a cables.

En una célula solar orgánica, el proceso fotovoltaico es el mismo, pero se utilizan compuestos a base de carbono en lugar de silicio como material semiconductor.

Estructura de célula solar orgánica.

En general, las células orgánicas están estructuradas de manera muy similar a las células solares de silicio cristalino tradicionales. La diferencia más notable entre los dos tipos de células es la capa semiconductora; En lugar del silicio cristalino, las células orgánicas utilizan compuestos a base de carbono (moléculas orgánicas) que se imprimen en una capa extremadamente delgada sobre un soporte de plástico.

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Estructura de una célula solar orgánica. Fuente: www.energy.gov

Comparando células solares cristalinas y células orgánicas.

¿Cómo se comparan las células orgánicas y las células de silicio cristalino? A continuación veremos tres factores principales: eficiencia, materiales y precios.

Eficiencia

Una eficiencia de células solares medidas ¿Qué porcentaje de la luz solar entrante que llega a la célula solar se convierte en energía eléctrica. Según el Departamento de Energía , las células solares orgánicas han mostrado eficiencias que superan cerca del 11 por ciento (aunque algunos experimentos recientes han empujado ese número varios puntos porcentuales más alto en situaciones controladas). Los paneles solares de silicio cristalino más eficientes disponibles en la actualidad tienen eficiencias de más del 22 por ciento. Las OPV aún tienen mucho camino por recorrer antes de poder competir con las células solares basadas en silicio en términos de eficiencia solamente.

Materiales

Como se mencionó anteriormente, la principal diferencia entre las células solares de silicio y las células solares orgánicas es el material semiconductor utilizado. Las células solares de silicio usan silicio cristalino, mientras que las células orgánicas utilizan compuestos orgánicos a base de carbono aplicados en una capa delgada al respaldo sintético. Debido a que las células orgánicas se fabrican utilizando una aplicación basada en tinta, generalmente resultan en un panel solar flexible que se puede instalar de maneras más únicas que los paneles solares tradicionales (como en las paredes o como partes de ventanas).

Precios

Los paneles solares fabricados con células orgánicas no están disponibles comercialmente, por lo que es difícil hacer una comparación de precios con productos a base de silicio. Sin embargo, el precio de los paneles solares tradicionales ha disminuido cada año durante la última década, y las instalaciones solares son cada vez más asequibles con las mejoras tecnológicas y de producción.

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