La próxima sensación en la energía fotovoltaica
Dominar las propiedades de los excitones ofrece la posibilidad de guiar la energía a escala nanométrica. En particular, los excitones no tienen carga neta y se pueden dividir o combinar. Los investigadores pretendían utilizar esta flexibilidad para generar múltiples portadores en celdas solares sensibilizadas con puntos cuánticos (QDSSC) con una eficiencia mayor que la de las celdas solares convencionales de silicio. Las QDSSC son análogas a las celdas solares sensibilizadas mediante colorantes y quedan dentro de la categoría de las celdas solares excitónicas. El proyecto F-LIGHT (Förster resonant energy transfer for high efficiency quantum dot solar cells), financiado por la Unión Europea, se dedicó a demostrar que la eficiencia de conversión de un captador de luz ajustado correctamente puede aumentar de forma importante mediante la regulación de la dinámica de los excitones. El equipo de F-LIGHT añadió pares de donador-receptor compuestos por moléculas colorantes disponibles comercialmente y puntos cuánticos coloidales y no coloidales con el fin de aprovechar el proceso de transferencia de energía resonante de Förster. El componente donador puede absorber fotones de alta energía y transferir de forma eficiente la energía al absorbedor primario anclado (aceptador). Los científicos sintetizaron nuevos composites de tamaño nanométrico que aumentan la captación de carga e inhiben la recombinación de cargas en el fotoánodo a base de óxido en las celdas solares excitónicas. Además, han desarrollado puntos cuánticos de composite y han estudiado exhaustivamente sus propiedades ópticas antes y después del implantar el óxido. El estudio de F-LIGHT sobre el procesamiento de óxidos nanoestructurados y puntos cuánticos ofreció información valiosa sobre los fenómenos que tienen lugar en los QDSSC. Los resultados del proyecto han sentado las bases para la realización práctica de QDSSC de tercera generación que podrían superar la baja eficiencia de conversión energética de las celdas solares excitónicas.
Palabras clave
Fotovoltaico, captación de excitones, conversión de energía, celdas solares sensibilizadas mediante puntos cuánticos, F-LIGHT
