Las células solares orgánicas son dispositivos fotovoltaicos que utilizan materiales orgánicos como semiconductores para convertir la energía solar en electricidad. A diferencia de los paneles solares de silicio tradicionales, estas células solares orgánicas son ligeras, flexibles y pueden fabricarse a un coste reducido.
En este artículo vamos a contarte todo lo que necesita saber sobre las células fotovoltaicas fabricadas con materiales orgánicos, sus ventajas, desventajas y nuevo invento que han hecho los chinos.
Células fotovoltaicas orgánicas: una innovación ecológica
Las células solares orgánicas representan una opción más sostenible en comparación con los paneles solares tradicionales. En el futuro, se prevé que sirvan como un sustituto muy eficaz de los combustibles fósiles.
Estos paneles orgánicos, compuestos principalmente de polímeros y moléculas orgánicas, utilizan materiales semiconductores para capturar la luz solar y producir electricidad. Se pueden aplicar capas delgadas de estos materiales a un sustrato flexible, que puede incluir plástico o metal.
El uso de células solares orgánicas en España
Actualmente, la eficiencia de las células solares orgánicas no es comparable a la de los paneles solares de silicio convencionales, por lo que su aplicación se limita a usos de baja potencia. Las funciones principales de las células solares orgánicas incluyen la generación de energía eléctrica para dispositivos electrónicos portátiles, sensores y aplicaciones menores de energía solar.
Actualmente, existen varias aplicaciones clave de esta innovadora tecnología:
- Las baterías diseñadas para dispositivos electrónicos portátiles incluyen las que se utilizan en teléfonos móviles, tabletas, relojes inteligentes y otros dispositivos. Los sensores de bajo consumo se utilizan para medir y controlar procesos en los campos industrial, medioambiental y médico.
- Iluminación: suministro de energía para iluminación de bajo consumo para usos como farolas solares, señales de tráfico y pantallas publicitarias.
- Usos en defensa: usos en defensa que incluyen sistemas de monitorización, sensores y dispositivos de comunicación.
Pros y contras de los paneles solares orgánicos
¿Podría esta tecnología servir como una opción eficaz en energía renovable? Vamos a ver una recopilación de las principales ventajas y desventajas de las células solares orgánicas:
Beneficios de las células solares orgánicas:
- Los gastos de producción reducidos en comparación con las células solares de silicio, junto con su naturaleza ligera y flexible, las hacen perfectas para aplicaciones portátiles y adaptables a superficies curvas.
- Sencillas para producir en masa mediante métodos de impresión, con una huella medioambiental reducida en comparación con las células solares de silicio.
- Fuerte durabilidad frente a la radiación solar y los efectos del envejecimiento.
Desventajas de las células solares orgánicas:
- La eficiencia energética es limitada en comparación con las células solares de silicio, y su menor estabilidad térmica y química disminuye su capacidad para soportar condiciones extremas de temperatura y humedad.
- En condiciones de poca luz, existe una mayor sensibilidad a la luz, lo que resulta en una disminución de la eficiencia. Además, en comparación con las células solares de silicio, su disponibilidad en el mercado es limitada, atribuida tanto a su menor eficiencia como a los recientes avances en la tecnología.
Marcas líderes de paneles solares orgánicos en España
En la actualidad, el mercado de células solares orgánicas aún está en evolución, y hay pocas marcas establecidas que las produzcan. Sin embargo, a continuación se muestran algunas marcas disponibles en España que están presentes en el mercado europeo:
- Armor, una destacada firma francesa, destaca como uno de los principales fabricantes de células solares orgánicas. Ofrece una gama de productos que utilizan tecnología de película fina adecuados tanto para usos industriales como residenciales.
- Heliatek es una firma alemana a la vanguardia de la tecnología de células solares orgánicas, que proporciona soluciones de energía renovable para diversas aplicaciones, incluida la arquitectura y la construcción.
- OPVIUS, también con sede en Alemania, se centra en la producción de células solares orgánicas flexibles e integrables, ofreciendo soluciones a medida para una amplia gama de usos, como la electrónica portátil, el transporte y la construcción.
- Saule Technologies es una empresa polaca dedicada a la creación de soluciones para su incorporación en dispositivos electrónicos y diseño arquitectónico.
¿Cuál es el precio de las células solares orgánicas?
El coste de las células solares orgánicas fluctúa en función del fabricante, la eficiencia y la cantidad de células solares adquiridas. Normalmente, las células solares orgánicas son más baratas que sus homólogas de silicio. Vamos a ver algunos precios que podemos observar utilizando las cuatro marcas mencionadas anteriormente como ejemplos:
- Las células solares orgánicas de Armor tienen un precio por vatio (€/W) que varía de 0,4 a 1,0 €/W, mientras que el precio por vatio de Heliatek oscila entre 0,7 y 1,0 €/W.
- OPVIUS ofrece soluciones a medida, lo que da lugar a una variación significativa en los precios. El coste típico por vatio oscila entre 0,6 y 1,5 €/W.
- En Saule Technologies el coste ronda entre 1,0 y 2,0 € por vatio.
Una molécula desarrollada recientemente por científicos chinos soluciona su importante inconveniente
Una célula solar orgánica ha superado por primera vez la marca de eficiencia del 20 %, alcanzando un nivel que rivaliza con las células de silicio. Este hito fue logrado por investigadores de la Universidad Tecnológica de Wuhan en China.
La medición de la eficiencia de una célula fotovoltaica indica su capacidad para transformar la luz solar en energía utilizable. Energía. Una calificación de eficiencia del 20% significa que de cada 100 vatios de luz solar que llega a la célula, 20 vatios se convierten en electricidad. Esto representa un avance significativo con respecto al récord anterior del 17%, que también fue establecido por científicos en China.
Los investigadores manipularon la estructura interna de la célula para crear una red densa y ordenada de fibras que facilitaba el movimiento de electrones entre capas de diferentes materiales. La clave, según un estudio publicado en Nature Communications, fue crear una nueva molécula llamada L8-ThCl que tiene una estructura fibrosa. Además de mejorar el movimiento de la carga hacia el electrodo, este aceptor de electrones también expande el área sobre la cual la luz se convierte en energía eléctrica.
Las células solares orgánicas son flexibles, ligeras y potencialmente mucho más baratas que las tradicionales de silicio porque utilizan materiales orgánicos como el carbono y ciertos plásticos, lo que reduce significativamente los costes de producción.
El problema hasta ahora es que no pueden competir con el silicio en términos de eficiencia. Este avance abre la puerta a una adopción más amplia de la tecnología y su integración con superficies curvas o móviles, algo antes inimaginable usando células solares convencionales.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre las células fotovoltaicas fabricadas con materiales orgánicos.