La energía solar es el futuro indeterminado

Los sensibilizadores son compuestos de color oscuro que absorben la luz y convierten su energía en energía eléctrica liberando electrones e&"inyectando" ellos en el semiconductor. Hasta ahora, los sensibilizadores utilizados en las células solares sensibilizadas por colorante tienen una vida útil relativamente corta o requieren el uso de metales muy raros y costosos. Por lo tanto, el santo grial de la investigación fotovoltaica es el desarrollo de sensibilizadores que utilizan hierro, un metal que es a la vez respetuoso con el medio ambiente y el metal de transición más abundante en la tierra.

Durante muchos años, los expertos creen que los compuestos de hierro no son adecuados para estas aplicaciones porque su vida útil en estado excitado después de absorber la luz es demasiado corta para ser utilizada para la producción de energía. Hace unos siete años, esta situación cambió con el descubrimiento de un nuevo tipo de compuesto de hierro con carbeno N-heterocíclico (NHC).

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Edwin Constable y la profesora Catherine Housecroft del Departamento de Química de la Universidad de Basilea ha estado estudiando estos compuestos durante muchos años. El equipo dirigido por la líder del proyecto, la Dra. Mariia Becker, ahora informa en la revista profesional Dalton Transactions los resultados de su uso de sensibilizadores basados ​​en la nueva familia NHC.

Un poco de vinagre y grasa

& quot; Sabíamos que teníamos que desarrollar materiales que se adhirieran a la superficie de los semiconductores, cuyas propiedades también permitían optimizar la disposición de los componentes funcionales absorbentes de luz en la superficie," Becker explicó.

Los investigadores respondieron a estos desafíos con un enfoque doble: primero, incorporaron grupos de ácido carboxílico (como los que se encuentran en el vinagre) en compuestos de hierro para unirlos a la superficie del semiconductor. En segundo lugar, agregaron largas cadenas de carbono para hacer que la capa superficial sea más fluida y más fácil de fijar, lo que hace que el compuesto&"sea grasoso"."

Estos prototipos de células solares sensibilizadas con colorante solo lograron una eficiencia general del 1%, mientras que la eficiencia de las células solares comerciales de&de hoy ha alcanzado aproximadamente el 20%." No obstante, los resultados representan un hito y alentarán una mayor investigación sobre estos nuevos materiales," Becker cree firmemente.