Células solares en tándem orgánicas y procesadas en solución con una eficiencia del 17,3%

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Energía renovable
• Productos electrónicos orgánicos

Sus antecedentes:

• Las células fotovoltaicas orgánicas (OPV) ofrecen ventajas, pero presentan un rendimiento inferior en comparación con otras tecnologías solares.
• La baja movilidad de carga en los materiales orgánicos limita el grosor de la capa activa y la absorción de luz, lo que dificulta la eficiencia.
• Abordar estas limitaciones es crucial para el avance de la tecnología OPV.

Objetivo del estudio:

• Para superar las limitaciones de rendimiento de las células fotovoltaicas orgánicas.
• Para lograr una eficiencia de conversión de potencia récord para un dispositivo OPV en tándem monolítico procesado con solución.

Principales métodos:

• Utilizó una estrategia de celdas en tándem para mejorar la absorción de luz y la extracción de carga.
• Se utilizó un análisis de modelo semiempírico para orientar el diseño del dispositivo.
• Aprovechó la estructura de banda sintonizable de materiales orgánicos para la optimización.

Principales resultados:

• Logró un récord y certificó una eficiencia de conversión de energía del 17,29% para un tandem OPV monolítico de dos terminales.
• Demostró una estrategia viable para superar los problemas de movilidad de baja carga en la energía fotovoltaica orgánica.

Conclusiones:

• La estrategia de células en tándem, combinada con el diseño del material, aumenta significativamente el rendimiento de OPV.
• Este trabajo establece un nuevo punto de referencia para los dispositivos tandem OPV procesados por solución.
• Destaca el potencial de los materiales orgánicos para la conversión eficiente de la energía solar.