{"id":74118,"date":"2025-06-21T08:00:00","date_gmt":"2025-06-21T13:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.uninter.edu.mx\/ESCAT\/?p=74118"},"modified":"2025-05-22T17:57:34","modified_gmt":"2025-05-22T22:57:34","slug":"record-de-eficiencia-en-celulas-solares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.uninter.edu.mx\/ESCAT\/index.php\/record-de-eficiencia-en-celulas-solares\/","title":{"rendered":"R\u00e9cord de Eficiencia en C\u00e9lulas Solares Totalmente Org\u00e1nicas #ESCAT #Uninter #Ingenieria"},"content":{"rendered":"
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R\u00e9cord de Eficiencia: Mientras que los paneles solares convencionales generan residuos problem\u00e1ticos, las c\u00e9lulas solares totalmente de carbono prometen una alternativa respetuosa con el medio ambiente<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

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C\u00e9lulas solares org\u00e1nicas: una alternativa ecol\u00f3gica frente a los materiales t\u00f3xicos<\/h4>\n\n\n\n

A medida que prosiguen los esfuerzos mundiales para combatir el cambio clim\u00e1tico, crece la demanda de energ\u00eda solar. Sin embargo, dado que los paneles solares basados en silicio m\u00e1s utilizados en la actualidad contienen diversas sustancias peligrosas, su eliminaci\u00f3n o reciclado causa un impacto ambiental y requiere un coste considerable. <\/p>\n\n\n\n

El mismo problema se aplica a las c\u00e9lulas solares de tipo pel\u00edcula de nueva generaci\u00f3n, como las c\u00e9lulas solares basadas en perovskita, ya que tambi\u00e9n contienen materiales potencialmente peligrosos como compuestos de plomo y \u00f3xidos met\u00e1licos. <\/p>\n\n\n\n

Para evitar estos problemas de eliminaci\u00f3n y revelar una fuente de energ\u00eda respetuosa con el medio ambiente, los cient\u00edficos han buscado c\u00e9lulas solares de tipo pel\u00edcula compuestas \u00edntegramente de materiales basados en el carbono (c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas). Al carecer de metales peligrosos, pueden incinerarse de forma segura como los pl\u00e1sticos normales, lo que reducir\u00e1 considerablemente el impacto ambiental y los costes de eliminaci\u00f3n. <\/p>\n\n\n\n

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Avances tecnol\u00f3gicos duplican la eficiencia de las c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas<\/h4>\n\n\n\n

A pesar de estas ventajas, las c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas alcanzan en la actualidad una eficiencia de conversi\u00f3n de potencia (PCE) muy baja, de aproximadamente un 4% como m\u00e1ximo, muy inferior a la de las c\u00e9lulas solares de silicio convencionales (>27%) y a la de las c\u00e9lulas solares de perovskita (>26%). Por ello, se esperan grandes avances tecnol\u00f3gicos para conseguir c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas de alto rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

Masahiro Nakano, Profesor Asociado del Instituto de Ciencia e Ingenier\u00eda de la Facultad de Qu\u00edmica de la Universidad de Kanazawa, ha colaborado con cient\u00edficos de REIKO Co., Ltd. (Junichi Iwai, Presidente de REIKO Co. Ltd. (Junichi Iwai, Presidente) y la Queen’s University de Kingston (Canad\u00e1), y ahora ha desarrollado con \u00e9xito c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas con la mayor eficiencia del mundo. Mientras que el rendimiento de las c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas anteriores se limitaba a aproximadamente un 4% de PCE, las c\u00e9lulas reci\u00e9n desarrolladas consiguen m\u00e1s del doble de eficiencia que las anteriores.<\/p>\n\n\n\n

Hasta ahora, dos grandes problemas hab\u00edan obstaculizado el rendimiento de las c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas. En primer lugar, la disponibilidad de materiales de electrodos transparentes org\u00e1nicos de alta conductividad adecuados para las c\u00e9lulas solares de tipo pel\u00edcula es limitada. Se hab\u00edan descrito algunos materiales org\u00e1nicos de alta conductividad, pero su preparaci\u00f3n requer\u00eda \u00e1cidos o bases fuertes, o un recocido a alta temperatura (>150\u00b0C), lo que pod\u00eda da\u00f1ar las pel\u00edculas de sustrato org\u00e1nico y las capas semiconductoras org\u00e1nicas. Para solucionar este problema, el equipo de investigaci\u00f3n desarroll\u00f3 un electrodo transparente basado en el pol\u00edmero conductor PEDOT:PSS. El electrodo basado en PEDOT:PSS puede fabricarse a una temperatura m\u00e1s baja (80\u00b0C) sin utilizar \u00e1cidos ni bases, y demuestra una conductividad suficiente (resistencia de la l\u00e1mina: <70 \u03a9\/cuadrado) para las c\u00e9lulas solares de tipo pel\u00edcula.<\/p>\n\n\n\n

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Innovadora t\u00e9cnica de laminaci\u00f3n eleva la eficiencia y viabilidad de las c\u00e9lulas solares org\u00e1nicas<\/h4>\n\n\n\n

El segundo problema es la dificultad de apilar varias capas en el dispositivo de c\u00e9lula solar de tipo pel\u00edcula sin da\u00f1ar las capas subyacentes. En los procesos de disoluci\u00f3n, las tintas de las capas superiores podr\u00edan da\u00f1ar las capas inferiores. Para resolver este problema, desarrollaron el “m\u00e9todo de laminaci\u00f3n del electrodo de nanotubos de carbono”. Esta t\u00e9cnica consiste en formar los electrodos por separado sobre las pel\u00edculas barrera de las c\u00e9lulas solares y luego fijarlos al dispositivo, evitando da\u00f1ar las pel\u00edculas org\u00e1nicas inferiores durante la fabricaci\u00f3n del electrodo. <\/p>\n\n\n\n

Combinando el nuevo electrodo org\u00e1nico transparente y el m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n, el equipo de investigaci\u00f3n consigui\u00f3 desarrollar c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas con una eficiencia de conversi\u00f3n de potencia m\u00e1s de dos veces superior (8,7%) a la de los modelos anteriores (4,0%). Este avance representa un paso crucial hacia la aplicaci\u00f3n pr\u00e1ctica de c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas de alto rendimiento.<\/p>\n\n\n\n

De cara al futuro, las c\u00e9lulas solares totalmente org\u00e1nicas son muy prometedoras para aplicaciones en zonas sensibles desde el punto de vista medioambiental, como las tierras de cultivo y los dispositivos port\u00e1tiles. Adem\u00e1s, su ligereza y flexibilidad permiten instalarlas en lugares donde los paneles solares convencionales ser\u00edan poco pr\u00e1cticos. El equipo de investigaci\u00f3n pretende aumentar a\u00fan m\u00e1s el rendimiento mejorando la conductividad de los electrodos org\u00e1nicos.<\/p>\n\n\n\n

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Fuente: quimicaes<\/a><\/h6>\n\n\n\n

Ingenier\u00eda Industrial y de Sistemas de Calidad<\/a><\/p>\n\n\n\n

M\u00e1s noticas sobre Ingenier\u00eda Industrial y de Sistemas de Calidad<\/a><\/p>\n\n\n\n

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