En grupp forskare arbetar med att optimera en typ av fotovoltaisk cell (Grätzel-cell) som på konstgjord väg efterliknar fotosyntes.

Inom projektet Consolider HOPE (projekt finansierade av ministeriet för innovation och vetenskap), en grupp forskare vid Universidad Pablo de Olavide (UPO), leds av Juan Antonio Anta, arbetar med optimering av en typ av solcellsceller (Grätzelcell) som på konstgjord väg efterliknar fotosyntes.

Grätzelceller är solceller som drar fördel av interaktionen mellan en strukturerad halvledare som är mindre än nanometer i storlek och ett organiskt färgämne som fungerar som en solfångare.

Enligt Elena Guillén, medlem av UPO:s Coloides y Celdas Solares Nanoestructuradas (Nanostructured Colloids and Solar Cells) Group, detta färgämne kan vara antingen syntetiskt eller naturligt och kan till och med möjliggöra användningen av klorofyll för denna typ av celler.

Således, forskare vid UPO har påbörjat en studie med vilken de hoppas kunna öka effektiviteten hos dessa eosin- eller merkurokrombaserade organiska komponenter genom att inkorporera joniska salter, kända som gröna lösningsmedel, i syfte att förhindra avdunstning av de flytande föreningarna och den åtföljande minskningen av effektiviteten.

Tidigare studier visar att joniska salter är mindre flyktiga och det är denna egenskap som gruppen ledd av professor Anta försöker utnyttja. "Trots dess flytande tillstånd, dessa typer av lösningsmedel har höga viskositetsnivåer och, därför, under de kommande månaderna kommer vi att fortsätta vår studie, arbetar med olika alternativ inom joniska vätskor, deras syntes, etc., " kommenterar Elena Guillén.

För- och nackdelar med den nya generationen

Även om det redan finns några tredje generationens celler på marknaden (t.ex. för att ladda mobiltelefoner), enligt forskarna är deras praktiska användning anekdotisk. Dock, på grund av deras egenskaper av flexibilitet och variation av färger och former, framtiden för dessa celler ligger i nya marknadsnischer som dekoration eller användning i färgade fönster som inte bara släpper igenom ljus utan använder detta ljus för att generera elektricitet.

Å andra sidan, bortsett från den snabba amorteringen av energiproduktionskostnader -beräknat i ett års användning-, det finns också den låga kostnaden för materialen. "Ekologiska material är vanligtvis billigare, ", bekräftar forskaren, trots att sökandet fortsätter efter ett alternativt organiskt färgämne till det som för närvarande används, härrörande från rutenium.

"Paradoxen ligger i det faktum att om man använder dessa celler eftersom deras konkurrensfördel är att de är billigare och mer lättillgängliga, och sedan använder man ett färgämne baserat på en ädelmetall, vad är fördelen?", påpekar Elena Guillén.

Å andra sidan, forskarna är medvetna om att det är en relativt ny teknik - den här typen av celler uppfanns 1991 - som fortfarande behöver utvecklas mycket. Vidare, den maximala effektiviteten som erhålls i laboratoriet är endast 11 %, vilket är konkurrenskraftigt men det sjunker när det extrapoleras till industriell skala.

Den största tekniska utmaningen är för närvarande problemet med cellnedbrytning. "Om du använder ett organiskt färgämne, det kan försämras av solljus, med åtföljande minskning av livslängden jämfört med silikonceller. Å andra sidan, " forskaren framhåller, "Vår grupp arbetar med en av nyckelaspekterna för att förbättra cellstabiliteten - eliminering av behovet av att använda vätskor som kan ge problem med avdunstning, etc. och för vilka, som redan nämnts, vårt fokus ligger på användningen av joniska salter."

Källa:Andalucía Innova, via AlphaGalileo