Transferencia de carga en células solares: unir los puntos
Las células solares basadas en puntos cuánticos han ofrecido una opción atractiva para la energía fotovoltaica, ya que se puede lograr fácilmente que absorban diferentes partes del espectro solar y su fabricación es económica. La eficiencia de tales células solares puede verse limitada por la transferencia de carga, que es susceptible de sufrir pérdidas en las interfaces entre los diferentes materiales. Dentro del proyecto POLYDOT (Control of the electronic properties in hybrid- quantum dot/polymer-materials for energy production), los científicos superaron las dificultades encontradas en los actuales métodos de obtención de información experimental detallada acerca de la transferencia de carga. Los nuevos métodos avanzados de estudio de los procesos de recombinación de la transferencia de carga en las interfaces incluían la extracción de la carga fotoinducida y del fotovoltaje transitorio fotoinducido. Estos permitieron al equipo de POLYDOT medir la recombinación de la carga en las células solares de punto cuántico con un sol o cien MW/cm2 de irradiancia y medir la carga acumulada con diferentes condiciones de iluminación. POLYDOT arrojó más luz sobre las reacciones de la transferencia de carga y su influencia en ciertos parámetros de las células solares que en gran medida se habían pasado por alto. Por ejemplo, se exploró el impacto de las reacciones de recombinación no geminadas en la tensión final de circuito abierto y el impacto de los campos eléctricos en las células de doble capa con puntos cuánticos y materiales orgánicos semiconductores como el fullereno. El trabajo del proyecto contribuye a lograr una mejor comprensión de las reacciones de transferencia de carga que controlan la fotocorriente, el fotovoltaje y los factores de llenado del dispositivo. Estos permiten identificar la relación entre la eficiencia del dispositivo y los mecanismos de transferencia de carga y, en última instancia, obtener células solares optimizadas con eficiencias de conversión cercanas al valor máximo.
Palabras clave
Transferencia de carga, células solares, absorción de luz, punto cuántico, POLYDOT
