Avances recientes en la investigación de celdas solares orgánicas en México
Tipo:
Articulos de Divulgación
Autor:
Salinas-García, I.U., Castro-Carranza, A., Vázquez, A., Olivos-Lagunes, E., Nolasco, J.C.*
Fecha:
2025-03-01
Descripción:
A causa de la creciente demanda en el sector energético, se han propuesto energías alternativas en lugar de la generada por combustibles fósiles. La energía solar es producida mayormente por celdas solares de silicio cristalino. A pesar de esto, en los últimos años ha surgido una nueva tecnología, las celdas solares orgánicas (por sus siglas en inglés, Organic Solar Cells, OSC). Estas celdas presentan ventajas respecto a las de silicio como lo es su bajo costo y su capacidad de fabricarse sobre sustratos flexibles. Su composición general está basada en una capa fotoactiva rodeada de dos electrodos y capas intermedias trasportadoras de carga. Actualmente, la eficiencia alcanzada por estos dispositivos llega hasta el 18%, sin embargo, las OSC aún tienen que afrontar retos como lo es la degradación de sus componentes debido a factores térmicos y fotoquímicos. Por otro lado, México tiene un gran potencial de aprovechar la energía solar, incluso mayor que países como Inglaterra y Alemania. Además, en México existe una amplia línea de investigación en el campo de las OSC reportándose hasta 25 trabajos publicados desde el 2018. En este trabajo se realizó una revisión sobre los avances en las OSC en las áreas de: síntesis de nuevos materiales para la capa activa, capas transportadoras, mejora de contactos, simulación, estudios de degradación y caracterización de las interfaces. Se encontró que la máxima eficiencia alcanzada por investigadores mexicanos fue del 10.85%. Por otro lado, se mencionaron propuestas para la capa activa con moléculas pequeñas y nanopartículas ferrosas. En el caso de las capas transportadoras se utilizaron derivados del grafeno y nanopartículas. En cuanto al área de simulación se estudiaron principalmente los fenómenos presentes en la capa activa de las OSC. Para ello, fueron mencionados programas de simulación como Silvaco/ ATLAS TCAD y Afors-HET. Finalmente, se abordan los métodos de caracterización de materiales más usados en celdas solares orgánicas.
Palabras clave: Avances, Celdas solares orgánicas, Energía, México.
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