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Los investigadores utilizan el Poliestireno para hacer que la próxima Generación de Paneles Solares sea aún más barata

Los investigadores de la Universidad de Manchester están utilizando partículas de poliestireno en lugar de polímeros caros para hacer la próxima generación de células solares, que se utilizan para hacer paneles solares, más estable y aún más barato.

La medida podría reducir significativamente el costo de producción y fabricación de las células solares, haciendo que la electricidad más barata en el futuro para el público en un momento en que los precios de la energía están aumentando.

La investigación, publicada por la Sociedad Real de Química en la revista Nanoscale, muestra cómo los científicos de la Universidad de Manchester utilizan partículas aislantes de microgel de poliestireno para reducir los costos y mejorar la estabilidad de las células solares perovskitas o PSCs.

Los PSC son un nuevo tipo de panel solar y se consideran uno de los diez principales tecnologías emergentes por el Foro Económico Mundial. Esto se debe a que tienen incrementos sin precedentes en su tasa de eficiencia de conversión de energía y potencialmente tienen un costo relativamente bajo por vatio.

Los paneles solares son ahora comunes en casas y edificios en todo el Reino Unido, pero su uso generalizado sigue siendo obstaculizado por los altos costos de producción. Estos paneles fotovoltaicos (PV) tradicionales incorporan silicio para recolectar la luz que se convierte en energía, pero es un material costoso y con alto consumo de energía. Investigaciones recientes se han convertido a PVs utilizando un compuesto más barato, la perovskita, como la capa de recolección de luz en lugar de silicio.

La eficiencia de conversión de potencia de PSC se aproxima ahora a la paridad con la tecnología solar fotovoltaica establecida, que tardó décadas en alcanzarse. Por lo tanto, con el potencial de lograr aún mayores eficiencias en un tiempo mucho más corto y sus costos de producción relativamente bajos, las PSC se están volviendo más atractivas comercialmente.

Sin embargo, los PSC actuales usan normalmente perovskita de haluro organometálico (OHP) como absorbente de luz, que se degrada fácilmente cuando se expone al agua. Esto hace que su uso práctico limitado, especialmente en el clima del Reino Unido. Las células también se basan en una capa de agujero de transporte, que promueve el movimiento eficiente de la corriente eléctrica después de la exposición a la luz solar. Pero la fabricación de los materiales orgánicos para el transporte de agujeros es muy costosa y carecen de estabilidad a largo plazo. Aquí es donde entra en juego el uso de partículas aislantes de microgel de poliestireno.

El Profesor Brian Saunders, Profesor de Química de Polímeros y Coloides de la Escuela de Materiales de la Universidad de Manchester, dice: “Se requiere más investigación para permitir que se realice todo el potencial de la excitante tecnología PSC. El uso de materiales de transporte (HTM) son dos aspectos que están ganando cada vez más atención, por lo que estamos buscando la mejor manera de producir PSCs, mantenerlos secos y hacerlos aún más comercialmente viables en el futuro ”

“La capa de perovskita en las células solares no es intrínsecamente inestable, pero la capa HTM requerida es las capas HTM hechas de polímeros congregados son delgadas pero también son relativamente caras y contribuyen con una parte significativa del costo total de la célula solar. En este estudio se utilizó el poliestireno, que es diez milésimas del costo de los polímeros para producir, y también es hidrófobo, lo que ayuda a mejorar la estabilidad de los PSC En general, la mayor estabilidad y menores costos de producción superan enormemente a cualquiera de la disminución de la eficiencia.

El Profesor Saunders está deseoso de refinar aún más el enfoque del microgel para minimizar el impacto en la eficiencia y trabajar en la reducción del contenido de plomo tóxico en las PSC.

 By University of Manchester

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