Semiconductores orgánicos para los paneles solares
La radiación solar es uno de los recursos naturales con mayor potencial para reducir los efectos perjudiciales que tiene para el medioambiente el uso de los combustibles fósiles empleados en la producción de energía. En la tecnología fotovoltaica se utilizan paneles solares fabricados con semiconductores inorgánicos, tales como silicio, para convertir la radiación solar en energía aprovechable. Una alternativa para abaratar costos de fabricación, de producción masiva y de mínima generación de residuos es el uso de semiconductores orgánicos en sustitución del tradicional silicio.
Desde el descubrimiento de los semiconductores orgánicos, ha existido un notable esfuerzo para que estos materiales puedan emular el comportamiento de dispositivos basados en substancias inorgánicas. Considerada la necesidad de abaratamiento de la tecnología actual, el proyecto que lleva a cabo Miriam Más Montoyse, gracias a una beca de la Fundación Séneca, se centra en la preparación de nuevos semiconductores orgánicos para ser empleados en la fabricación de células solares orgánicas.
En este proyecto se distinguen varias etapas. En primer lugar, se diseña la ruta sintética que conducirá a la preparación de las moléculas objetivo. Una vez purificadas se lleva a cabo la caracterización de las propiedades optoelectrónicas, mediante técnicas espectroscópicas y electroquímicas, principalmente. Concluida la caracterización, se procede a la fabricación de las células solares. Estos dispositivos constan de diversas capas de distintos materiales situadas entre dos electrodos. En ellos, las nuevas moléculas cumplen con la función de absorber la radiación solar que será transformada en corriente eléctrica. El proceso de fabricación también requiere de distintas etapas de optimización de la morfología de las películas depositadas.
Para ello se analiza el efecto del disolvente empleado para disolver el material, su concentración, la presencia de aditivos o la posible influencia de tratamientos posteriores como puede ser el calentamiento a temperaturas moderadas, entre otros.
Con todo este proceso de optimización se persigue conseguir el máximo rendimiento del dispositivo para alcanzar la mayor eficiencia posible.
Miriam Más Montoya disfruta de una beca posdoctoral de la Fundación Séneca. Actualmente, gracias a esa beca, desarrolla una estancia posdoctoral investigando acerca del diseño y síntesis de nuevos materiales moleculares para su aplicación en células solares orgánicas en la Universidad Técnica de Eindhoven (Holanda).