Informe: Células fotovoltaicas orgánicas maleables
Fecha de publicación: enero 8, 2024
Autor: Lior Kahana
El Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) afirma que sus nuevas células fotovoltaicas orgánicas son adecuadas para la electrónica portátil. El KAIST afirma que las células pueden estirarse hasta un 40 por ciento.
Investigadores del KAIST afirman en un reciente comunicado de prensa que han desarrollado las células solares maleables de mayor rendimiento del mundo. Pueden estirarse hasta un 40% durante su funcionamiento, con una eficiencia de conversión del 19%.
El equipo acopló un polímero altamente maleable con otro polímero conductor de la electricidad con excelentes propiedades eléctricas mediante enlace químico, lo que dio como resultado un nuevo polímero con conductividad eléctrica y elasticidad mecánica. El polímero alcanza el mayor nivel registrado de eficiencia de conversión fotovoltaica (19%) mediante células solares orgánicas, al tiempo que muestra una elasticidad diez veces superior a la de los dispositivos existentes.
Este avance podría afectar al floreciente mercado de los dispositivos eléctricos portátiles, en el que las células elásticas están ganando protagonismo. Sin embargo, los científicos se enfrentan al reto de crear capas fotoactivas con un alto rendimiento eléctrico y elasticidad mecánica.
Presentaron la tecnología en “Rigid and Soft Block-Copolymerised Conjugated Polymers Enable High-Performance Intrinsically-Stretchable Organic Solar Cells” (Los polímeros conjugados copolimerizados en bloques rígidos y blandos permiten células solares orgánicas intrínsecamente estirables de alto rendimiento), publicado recientemente en Joule. La tecnología se desarrolló utilizando polímeros conjugados donantes (PD) formados por bloques electroactivos rígidos y blandos.
Utilizamos bloques rígidos de D18 y blandos de PEHDT para sintetizar DP copolimerizados en bloque (D180,8-s-PEHDT0,2), que ofrecen elevadas propiedades eléctricas y elasticidad mecánica. Las células solares orgánicas (OSC) D180,8-s-PEHDT0,2 destacan por encima de sus homólogas OSC basadas en D18 y PEHDT, superando la tradicional disyuntiva entre eficiencia de conversión de potencia y elasticidad.
El equipo de investigación estuvo dirigido por el profesor Bumjoon Kim, del Departamento de Ingeniería Química y Biomolecular del KAIST.
Gracias a esta investigación, no sólo hemos desarrollado la célula solar orgánica elástica con mejor rendimiento del mundo, sino que también hemos creado un nuevo polímero que puede utilizarse como material de base para diversos dispositivos electrónicos que necesitan ser maleables o elásticos, afirma Kim.
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1. Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) abordados en el artículo:
- Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante
- Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura
- Objetivo 12: Producción y consumo responsables
2. Metas específicas de los ODS identificadas en el artículo:
- Objetivo 7.2: Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global
- Objetivo 9.5: Aumentar significativamente el acceso a las tecnologías de la información y las comunicaciones y esforzarse por proporcionar acceso universal y asequible a Internet en los países menos desarrollados
- Objetivo 12.5: Reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclaje y reutilización
3. Indicadores de los ODS mencionados en el artículo:
- Indicador 7.2.1: Proporción de energía renovable en el consumo final de energía
- Indicador 9.5.1: Proporción de la población que utiliza Internet
- Indicador 12.5.1: Cantidad de desechos generados per cápita y por actividad económica
4. Tabla de ODS, metas e indicadores:
| ODS | Metas | Indicadores |
|---|---|---|
| Objetivo 7: Energía asequible y no contaminante | Aumentar la proporción de energía renovable en el mix energético global | Proporción de energía renovable en el consumo final de energía (Indicador 7.2.1) |
| Objetivo 9: Industria, innovación e infraestructura | Aumentar significativamente el acceso a las tecnologías de la información y las comunicaciones y esforzarse por proporcionar acceso universal y asequible a Internet en los países menos desarrollados | Proporción de la población que utiliza Internet (Indicador 9.5.1) |
| Objetivo 12: Producción y consumo responsables | Reducir considerablemente la generación de desechos mediante actividades de prevención, reducción, reciclaje y reutilización | Cantidad de desechos generados per cápita y por actividad económica (Indicador 12.5.1) |
Fuente: pv-magazine-latam.com
En conclusión, el desarrollo de células fotovoltaicas orgánicas maleables con una eficiencia del 19% por parte de investigadores surcoreanos representa un avance significativo en el campo de la energía renovable. Estas células ofrecen la posibilidad de ser utilizadas en aplicaciones flexibles y adaptables, lo que podría abrir nuevas oportunidades para la generación de energía solar en diferentes contextos.