Tendencias21
Un nuevo método permite crear células solares flexibles y de bajo costo

Un nuevo método permite crear células solares flexibles y de bajo costo

La aplicación de un nuevo marco molecular permitirá desarrollar un sistema innovador para la creación de células solares flexibles y más económicas. El avance fue concretado en el marco de una investigación dirigida por ingenieros y científicos de Cornell University. Las nuevas células serían importantes para diseñar paneles y dispositivos solares más versátiles y funcionales, mejorando su aplicación en diferentes contextos. Por Pablo Javier Piacente.

Un nuevo método permite crear células solares flexibles y de bajo costo

Ingenieros e investigadores de Cornell University han avanzando en el desarrollo de un nuevo marco molecular capaz de facilitar el diseño de células solares flexibles y de menor costo. Teniendo en cuenta que muchas veces los paneles solares resultan complicados de manejar, estas nuevas células permitirán crear dispositivos y paneles más prácticos y maleables, incrementando su campo de uso.

El grupo de especialistas del Departamento de Química y Biología Química de Cornell University ha desarrollado un método para organizar de una manera innovadora las moléculas empleadas en tintes orgánicos y otros compuestos, dando como resultado materiales a incorporar en células solares flexibles y de bajo costo.

El descubrimiento fue publicado en la revista Nature Chemistry, además de haberse difundido mediante una nota de prensa de Cornell University. También mereció un artículo en el sitio especializado Physorg.com. El equipo de trabajo fue conducido por el profesor William R. Dichtel.

Los paneles solares que habitualmente se colocan en los tejados pueden ser muy útiles, pero también son costosos, pesados y su manejo no es tan sencillo. Con el objetivo de desarrollar una alternativa más económica y funcional, el equipo conducido por Dichtel ha trabajado en una nueva estructura molecular.

Materiales orgánicos

La estrategia llevada adelante por estos especialistas emplea moléculas orgánicas utilizadas en tintes, que se ensamblan en una estructura conocida como marco orgánico covalente (COF, Covalent Organic Framework). Estos materiales orgánicos podrían ser ideales para desarrollar células solares más eficientes.

Las características de los mencionados materiales permitirían crear células delgadas, flexibles y otros dispositivos fotovoltaicos de bajo costo. A pesar de esto, hasta el momento resultaba difícil organizar sus moléculas de forma fiable para maximizar el rendimiento de los dispositivos.

Sin embargo, los materiales COF ofrecen una nueva manera de abordar este inconveniente. Además, el proceso desarrollado en Cornell University permite avanzar en relación a los métodos conocidos para la creación de estos materiales, que tenían limitaciones significativas.

Según Dichtel, el grupo de ingenieros e investigadores tuvo que desarrollar un método completamente nuevo para confeccionar las materias primas necesarias para las nuevas células solares. El sistema logra ensamblar las moléculas orgánicas en una hoja de dos dimensiones, que terminan formando una red hasta desarrollar el material buscado.

Próximos pasos

La reacción aplicada es reversible, lo que permite corregir errores en el proceso. El resultado es una estructura que mantiene su ordenamiento molecular en forma precisa y predecible en grandes superficies. Los investigadores utilizaron difracción de rayos X para confirmar la estructura molecular del material y para determinar su porosidad.

Las moléculas llamadas ftalocianinas son claves en la nueva estructura. Se trata de una clase de tintes industriales comunes, utilizados en productos de uso masivo como por ejemplo los pantalones vaqueros azules, cuyo color es obtenido gracias a estos tintes. Ahora podrían tener también un papel vital en el desarrollo de nuevos dispositivos para el aprovechamiento de la energía solar.

La importancia de las ftalocianinas radica en que están estrechamente relacionadas en su estructura con la clorofila, el compuesto presente en las plantas que absorbe la luz del sol para la fotosíntesis. Este tipo de compuestos captan casi todo el espectro solar, una propiedad especial que permite crear materiales orgánicos únicos.

La estructura desarrollada no es aún una célula solar, pero es un modelo que permite un gran avance en el empleo de los materiales COF con estos fines. El siguiente paso es combinar la estructura creada con otro material orgánico, lo que permitiría crear células solares ligeras, flexibles, altamente eficientes y fáciles de fabricar.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Estudiantes de secundaria de España ganan un concurso internacional del CERN 29 junio, 2022
    Un equipo de estudiantes de secundaria de España, junto a otros equipos de Egipto y Francia, ha ganado el concurso Beamline for Schools de física abierta organizado por el CERN, que le permitirá desarrollar este año un experimento con la luz en los laboratorios de la organización nuclear europea.
    Redacción T21
  • Descubren pasadizos ocultos utilizados por una misteriosa cultura prehispánica 29 junio, 2022
    Extensos túneles que creaban una compleja red subterránea bajo el sitio arqueológico de Chavín de Huántar, en Perú, habrían sido empleados por una enigmática cultura andina para realizar rituales y ceremonias religiosas, que incluían experiencias psicodélicas con sustancias alucinógenas. El hallazgo es único dentro del patrimonio cultural prehispánico.
    Pablo Javier Piacente
  • La vida podría estar mucho más extendida en el Universo de lo que pensamos 29 junio, 2022
    Una investigación ha determinado que mundos extrasolares muy diferentes a nuestro planeta podrían ser habitables durante miles de millones de años: una atmósfera densa y compuesta por hidrógeno y helio puede mantener temperaturas y condiciones adecuadas para la vida casi en cualquier parte del Universo.
    Pablo Javier Piacente
  • Crean un micrófono óptico que puede ver el sonido 29 junio, 2022
    Un láser apuntado a una guitarra genera una imagen del sonido que luego puede ser recreado sin inferencias ni micrófonos gracias a un sistema de cámaras corrientes. Un algoritmo convierte las imágenes en vibraciones para reconstruir el sonido original.
    Redacción T21
  • Los cerebros son sensibles a las interacciones sociales 29 junio, 2022
    Los cerebros emiten ondas cerebrales específicas cuando interactúan con otros cerebros, confirmando así el sustrato neurológico de la interacción social. Un indicio más de que las relaciones sociales pueden propiciar tal vez la emergencia de un cerebro colectivo.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Una Inteligencia Artificial sesgada puede crear robots verdaderamente inhumanos 28 junio, 2022
    Una generación de robots racistas y sexistas podría estar en camino, de acuerdo a un experimento que analizó el comportamiento de un popular programa de Inteligencia Artificial (IA). En el estudio, el programa informático seleccionó a más hombres que mujeres, más individuos blancos sobre personas de color, e hizo suposiciones sobre el trabajo o los […]
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren posibles signos de vida antigua en el suelo de Marte 28 junio, 2022
    Sedimentos arcillosos presentes en los valles y abanicos aluviales de Marte sugieren que el agua líquida estuvo presente en Marte durante diferentes períodos, en una franja temporal de alrededor de 1.300 millones de años. En ese momento, las condiciones de habitabilidad habrían sido las indicadas para el surgimiento de la vida.  
    Pablo Javier Piacente
  • La cuna de la humanidad tiene casi 4 millones de años 28 junio, 2022
    Los homínidos sudafricanos eran contemporáneos de los Afar y de algunos otros australopitecos del Plioceno medio: vivieron en la cuna de la humanidad hace de 3,4 a 3,7 millones de años, y no hace 2,07 a 2,61 millones de años, como se pensaba anteriormente.
    N+1/T21
  • La crisis planetaria enciende todas las alertas 28 junio, 2022
    La división de gestión de patrimonios del Grupo Suizo Pictet anticipa en un documentado informe que la transición ecológica traerá consigo un gran gobierno global que restrinja las libertades económicas, a las que atribuye la destrucción del planeta, la desatención sanitaria, la ineficacia de los sistemas educativos y la polarización social.
    Eduardo Costas, catedrático de Genética, UCM.
  • El núcleo externo de la Tierra está disminuyendo desde hace 20 años 27 junio, 2022
    El análisis de las ondas sísmicas ha descubierto que la densidad del núcleo externo de la Tierra está disminuyendo desde hace al menos 20 años, propiciando las variaciones en el campo magnético terrestre y el desplazamiento del polo norte geomagnético a una velocidad de unos 50 kilómetros por año, alejándose de Canadá y acercándose hacia […]
    Pablo Javier Piacente