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Celdas fotovoltaicas organicas

Las Celdas fotovoltaicas organicas están de moda en estos días. ¡Sigue leyendo para saber todo lo que debes saber sobre estos OSC!

Celdas fotovoltaicas organicas

Las células solares orgánicas (OSC) han obtenido una gran atención en el campo del sistema de energía solar . Las razones pueden variar. Por ejemplo, procesabilidad de la solución , propiedades electrónicas ajustables, fabricación a baja temperatura y materiales baratos y ligeros. Pero, ¿qué es exactamente este OSC y cómo funciona? ¡Sigue leyendo para saber más!

¿Qué son las Celdas fotovoltaicas organicas(OSC)?

Celdas fotovoltaicas organicas

Las Celdas fotovoltaicas organicas (OSC) o celda solar de plástico es un tipo de energía fotovoltaica que utiliza la electrónica orgánica, una rama de la electrónica que se ocupa de polímeros orgánicos conductores o pequeñas moléculas orgánicas, para la absorción de luz y el transporte de carga para producir electricidad a partir de la luz solar mediante la energía fotovoltaica. efecto. La mayoría de las células fotovoltaicas orgánicas son células solares de polímero.

Además, las células solares fotovoltaicas orgánicas (OPV) tienen como objetivo proporcionar una solución fotovoltaica (PV) abundante en la Tierra y de baja producción de energía. Tiene varias ventajas prometedoras, por ejemplo, su ligereza, gran superficie, bajo coste y robustez. La célula solar orgánica puede almacenar posteriormente cantidades mucho mayores de energía solar que otras tecnologías solares debido a sus altos coeficientes de absorción óptica.

Estructura celular de las Celdas fotovoltaicas organicas

Las moléculas utilizadas en las celdas fotovoltaicas organicas se pueden procesar en solución con un alto rendimiento y son baratas, lo que conduce a bajos costos de producción para fabricar un gran volumen. Combinado con la flexibilidad de las moléculas orgánicas, los OSC también son potencialmente rentables para aplicaciones fotovoltaicas.

La ingeniería molecular (por ejemplo, cambiar la longitud y el grupo funcional de los polímeros) puede cambiar la banda prohibida, permitiendo posteriormente la sintonización electrónica. El coeficiente de absorción óptica de moléculas orgánicas también es alto. Por lo tanto, se puede absorber una gran cantidad de luz con una pequeña cantidad de materiales, generalmente del orden de cientos de nanómetros.

Ventajas de las Celdas fotovoltaicas organicas sobre las células solares convencionales

celda OSC

Materiales

La diferencia más notable es que la fabricación de células solares cristalinas convencionales es de silicio. En lugar de silicio, una célula solar orgánica utiliza materiales a base de carbono y electrónica orgánica. Por lo tanto, genera electricidad a partir del sol como semiconductor. Además, son flexibles y pueden incorporarse posteriormente en más estructuras que cristalinas. Estos también son los precursores de las ventanas de energía solar . Las OSC a menudo se denominan » células solares de plástico » o » células solares de polímero «.

Eficiencia

La eficiencia de cualquier celda solar se mide por el porcentaje de luz solar entrante que llega a la celda solar y, por lo tanto, se convierte en electricidad. Según el Departamento de Energía, las células solares orgánicas han mostrado eficiencias que superan casi el 11 por ciento (aunque algunos experimentos recientes han elevado ese número varios puntos porcentuales más en situaciones controladas). Sin embargo, los paneles solares de silicio cristalino más eficientes disponibles en la actualidad tienen eficiencias superiores al 22 por ciento. Por lo tanto, las celdas fotovoltaicas organicas todavía tienen un camino por recorrer para considerar mejores células solares que las células solares cristalinas basadas en silicio.

Recarga

El nuevo avance en la tecnología de células solares significa que los dispositivos electrónicos portátiles pronto podrían recargarse en movimiento en niveles bajos de luz y sombreado parcial como paneles solares. El resultado ciertamente es una celda solar orgánica que genera un alto voltaje suficiente para recargar una batería de iones de litio directamente, sin la necesidad de conectar múltiples celdas individuales en serie.

Para resumir, las siguientes son algunas de las ventajas más destacadas de las celdas fotovoltaicas organicas:

  • Peso reducido y flexibilidad de los módulos fotovoltaicos
  • OPV tiene una característica semitransparente
  • Fácil de integrar en otros productos
  • Nuevas oportunidades de mercado, debido a sus características de diseño como módulos solares flexibles
  • Menores costos de fabricación en comparación con las tecnologías inorgánicas convencionales, como las células solares de silicio.
  • Las células fotovoltaicas orgánicas se pueden producir en un proceso continuo utilizando herramientas de impresión.
  • Las OPV tienen un impacto medioambiental reducido y tiempos de amortización de energía cortos 

¿Cómo funcionan las células solares orgánicas?

Los OSC ciertamente generan electricidad con la ayuda del efecto fotovoltaico. Para aclarar, un  efecto fotovoltaico  es la generación de voltaje y corriente eléctrica en un material al exponerse a la luz. Además, una célula fotovoltaica convierte la luz solar en electricidad utilizable en tres sencillos pasos:

  • En primer lugar, la luz absorbe los electrones y los suelta de un material semiconductor.
  • En segundo lugar, los electrones sueltos fluyen y crean corrientes eléctricas.
  • Estas corrientes se capturan y, por lo tanto, se transfieren a todos los cables.

En otras palabras, una célula solar orgánica típica consta de dos capas semiconductoras. Sin duda, estos son parte de polímeros plásticos y otros materiales flexibles. Por tanto, la célula genera electricidad absorbiendo partículas de luz o fotones.

Además, el proceso fotovoltaico es el mismo para los OSC cristalizados y los OSC, pero en estos últimos se utilizan compuestos a base de carbono en lugar de silicio.

Terminando

Entonces, se trataba de qué son las Celdas fotovoltaicas organicas (OSC), sus componentes, tipos, subconstituyentes y cómo funcionan. Espero que les haya gustado el blog, también compártanlo con sus familiares y amigos. Gracias