Síntesis de nuevos materiales moleculares orgánicos con absorción en el infrarrojo cercano para su aplicación en células solares integradas perovskita-orgánica.
El espectro de la radiación solar incidente sobre la superficie terrestre abarca un rango de longitudes de onda que se expande desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano (280 ¿ 2500 nm) presentando su irradiancia máxima a una longitud de onda de 500 nm, en el rango visible. Para obtener el máximo aprovechamiento en la conversión de la energía de la luz solar en energía eléctrica, resultaría ideal disponer de células solares que fueran capaces de absorber la mayor parte del espectro solar.
Entre las múltiples alternativas tecnológicas descritas dentro del ámbito de los dispositivos fotovoltaicos destacan las células de perovskita, por haber experimentado una progresión asombrosa en su eficiencia desde los primeros resultados publicados en 2009 (3.8%) hasta el record actual (23.7%).
Este tipo de células consiste en una secuencia de varias capas de diferentes materiales, desempeñando cada uno una función específica, pero operando de forma concatenada para el correcto funcionamiento de la célula solar. La mayoría de las células solares de perovskita publicadas hasta la fecha, pese a ser altamente eficientes, no absorben la radiación solar más allá de los 800 nm.
Estos implica que la mayor parte de los fotones absorbidos que contribuyen a la fotocorriente del dispositivo están localizados en la zona del ultravioleta-visible desaprovechándose, por tanto, todos aquellos correspondientes a la zona del infrarrojo cercano (750-2500 nm) que representa aproximadamente el 50% del espectro solar.
Una estrategia que está dando lugar a resultados muy interesantes para un mejor aprovechamiento del espectro solar consiste en la combinación de una capa de perovskita, que absorbería los fotones de mayor energía, con un una capa mixta (BHJ, del inglés bulk-heterojunction) formada por un material electrón-dador y otro electrón-aceptor de naturaleza orgánica en la que uno de los componentes debería absorber en el rango del infrarrojo cercano (> 750 nm) para aprovechar los fotones de menor energía. En este proyecto se pretende desarrollar nuevos materiales orgánicos que absorban en el infrarrojo cercano basados en la estructura dador-aceptor-dador y posteriormente evaluarlos en dispositivos fotovoltaicos tándem de perovskita, consiguiendo células solares más eficientes.