Cables de energía solar basados en materiales fotovoltaicos orgánicos

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• Energía renovable Energía renovable.
• Electrónica orgánica y electrónica orgánica.

Sus antecedentes:

• Los fotovoltaicos orgánicos flexibles (OPV) ofrecen factores de forma únicos para la recolección de energía.
• Los OPV convencionales a menudo se basan en semiconductores de óxido transparentes, lo que limita la flexibilidad y la escalabilidad.
• Los OPV basados en cables presentan una oportunidad para nuevas aplicaciones, pero requieren un transporte de corriente eficiente a largas distancias.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y caracterizar la energía fotovoltaica orgánica en un formato de cable flexible.
• Para superar las limitaciones de los semiconductores de óxido transparente en dispositivos flexibles.
• Para investigar el rendimiento de una nueva arquitectura OPV de cable dentro de un cable.

Principales métodos:

• Fabricación de una estructura de alambre coaxial con una capa fotovoltaica que comprende un polímero conductor y un derivado de fullereno recubierto en un alambre metálico.
• Integración de un cable de contraelectrodo recubierto con película plateada envuelto alrededor del cable fotovoltaico.
• Encerrando ambos cables en un revestimiento de polímero transparente para el enfoque de la luz.

Principales resultados:

• Los OPVs basados en cables transportaron con éxito corriente a largas distancias utilizando alambres metálicos convencionales.
• El revestimiento de polímero transparente enfocó efectivamente la luz incidente en la capa fotovoltaica, incluso cuando estaba a la sombra.
• Se lograron eficiencias de conversión de potencia que oscilan entre el 2,79% y el 3,27%.

Conclusiones:

• Los fotovoltaicos orgánicos en formato de alambre flexible son factibles y ofrecen ventajas sobre los diseños tradicionales.
• La arquitectura desarrollada demuestra la recolección eficiente de luz y el transporte de corriente en un factor de forma flexible.
• Esta tecnología es prometedora para soluciones de generación de energía integradas, flexibles y portátiles.