Investigación básica para la mejora de paneles orgánicos fotovoltaicos

2014/05/29 Carton Virto, Eider - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

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Entre los recambios de paneles solares de silicio se consideran atractivos los dispositivos basados en compuestos orgánicos. Los miembros del grupo NanoBio Especetroscopía de la UPV-EHU han dado a conocer hoy, mediante un artículo publicado en la revista Science, una investigación básica que permitirá mejorarlas. En colaboración con investigadores alemanes, italianos y franceses, han descubierto el mecanismo cuántico que subyace a la función fotovoltaica de estos dispositivos.

El dispositivo orgánico fotovoltaico investigado consta de un polímero fotosensible por un lado y de una nanoestructura de carbono por otro, en este caso el fulereno (moléculas esféricas de 60 átomos de carbono). Cuando la luz golpea el dispositivo, se produce una transmisión ultravioleta de electrones desde el polímero al fulereno a escala de femtosegundos (1 fs = 10-15 ^s). Pues bien, los investigadores de la UPV han descifrado los mecanismos básicos que ponen en marcha esta transferencia electrónica ultrarrápida. En concreto, se han propuesto modelos teóricos simplificados de transmisión y se ha comprobado experimentalmente lo anunciado por los modelos.

Los resultados muestran que la transferencia entre polímero y fulereno se produce de forma coherente y ultrarrápida en 923 fs. Es decir, no se producen procesos incoherentes, de manera que la transferencia sería más lenta. Según Ángel Rubio, director del grupo NanoBio Especetroscopía, los resultados demuestran que la coherencia cuántica desempeña un papel importante en el funcionamiento de los aparatos orgánicos fotovoltaicos, y afirma que “lo aprendido permitirá mejorar significativamente y bajo control los dispositivos orgánicos para aplicaciones fotovoltaicas”.