Diseñan celdas solares de colores más atractivas

Un equipo de investigadores de la Universidad del Sevilla, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y de la Universidad de Oxford ha desarrollado un método que permite obtener celdas solares de perovskita con una alta eficiencia, un bajo coste y en diferentes colores.

En un trabajo que acaba de ser publicado en la revista Nano Letters, los investigadores han descrito un novedoso método que integra por primera vez una estructura multicapa en la celda solar. Esto otorga color a la celda y la hace más atractiva cuando se integran en elementos arquitectónicos.

Este material conocido como perovskita posee propiedades ópticas y electrónicas únicas y además su coste de fabricación es bajo, llegándose a alcanzar valores de eficiencia que sobrepasan el 20%. Si bien estas características permiten a las celdas solares de perovskita competir con tecnología fotovoltaica comercial, una desventaja a la hora de hacerlas definitivamente atractivas para su producción a nivel industrial es que la gama de colores que presentan es muy limitada.

Los grupos liderados por los profesores de Investigación Hernán Míguez (CSIC) y Henry Snaith (Universidad de Oxford) han logrado superar esta limitación incorporando a la celda solar una estructura fotónica denominada cristal fotónico unidimensional. El método desarrollado es sencillo y barato, y provee al dispositivo fotovoltaico de una gama de colores que cubre todo el espectro visible. Además no influye en las propiedades de la perovskita, permitiendo que se mantengan los altos valores de eficiencia de la celda solar.

El investigador de la Universidad de Sevilla Miguel Anaya apunta que los dispositivos fotovoltaicos presentados en este trabajo muestran una alta eficiencia y propiedades estéticas muy deseables para el revestimiento en el entorno construido, alentando el diseño de coloridos edificios sostenibles y vehículos eléctricos iridiscentes como futuras fuentes de generación de energía.
Anaya es investigador predoctoral de la US gracias a una beca de la Caixa para estudios de doctorado en España de la convocatoria de 2014 y desarrolla su labor científica en el Grupo de Materiales Ópticos Multifuncionales del Instituto de Ciencia de Materiales de Sevilla (CSIC-US) bajo la tutela del profesor Hernán Míguez y el doctor Mauricio Calvo.

Hernán Miguez y Henry Snaith son adjudicatarios de sendas Starting Grants financiadas por el Consejo Europeo de Investigación (ERC, European Research Council). Estas becas están destinadas a apoyar la “investigación de frontera”, con un enfoque particular en las propuestas que son interdisciplinares, pioneras, o no convencionales. En concreto, POLIGHT e HYPER son los respectivos nombres de las starting grants que han financiado esta investigación que ha dado lugar no solo a la publicación en revistas científicas de alto impacto, sino también a una patente internacional.

Artículo científico
Wei Zhang, Miguel Anaya, Gabriel Lozano, Mauricio E. Calvo, Michael B. Johnston, Hernán Míguez y Henry J. Snaith. Highly Efficient Perovskite Solar Cells with Tuneable Structural Color. Nano Letters. DOI: 10.1021/nl504349z
XiaoZhi Lim. Solar cells—now in a rainbow of colors. Science. DOI: 10.1126/science.aaa7830