Mejoran la eficiencia de las placas solares empleando moléculas orgánicas

La comunidad científica internacional está realizando un gran esfuerzo en encontrar fuentes de energía respetuosas con el medio ambiente como alternativa a las basadas en combustibles fósiles (petróleo, carbón), cuyos gases de efecto invernadero están causando el cambio climático en nuestro planeta.

Molécula. Imagen: Unsplash

Una de estas iniciativas la ha llevado a cabo un equipo internacional de investigación en el que ha participado el profesor del Departamento de Física de la Universidad de Córdoba David López Durán, Emilio Artacho, del centro de investigación CIC Nanogune en San Sebastián y profesor de la Universidad de Cambridge en Reino Unido, Etienne Plésiat, de la Universidad Autónoma de Madrid, y Michal Krompiec, de Merck Chemicals y profesor de la Universidad de Southampton en Reino Unido (ahora en Cambridge Quantum).

Dicho grupo ha realizado una investigación basada en simulaciones numéricas de cómo la distribución geométrica de unas determinadas moléculas orgánicas influye en la capacidad de generación de electricidad en células fotovoltaicas. Este trabajo ha sido publicado en la revista científica PLoS ONE y, además, difundido en uno de sus blogs a través de una entrevista personal al profesor David López Durán, aparecida el pasado 11 de octubre.

“La generación de energía en un panel solar no es como la que se produce en una hoja de un árbol, pero sí tienen cosas en común, por ejemplo la interacción de moléculas orgánicas”, explica David López Durán, al tiempo que subraya que “dependiendo de las características y la configuración relativa de las moléculas se va producir una mayor o menor corriente eléctrica. Aquí intervienen las propiedades geométricas y electrónicas de las mismas y el cambio en una de ellas afecta a la otra. Nosotros hemos analizado un gran número de configuraciones geométricas para determinar cuál de entre todas puede generar mayor cantidad de corriente”.

En la entrevista, el profesor de la UCO aclara que el estudio se ha llevado a cabo con las moléculas en fase gas y que, por tanto, es un primer paso para estudiar dichas moléculas en la fase sólida. Esta investigación, concluye el profesor David López Durán, da pistas de la manera en que se podría fabricar un dispositivo fotovoltaico generador de corriente eléctrica eficiente basado en moléculas orgánicas.

Este es un ejemplo de cómo una simulación numérica de alto rendimiento contribuye al avance científico, tal como se puso ya de manifiesto en el cómic titulado “Ekham the Wise” y publicado por el consorcio europeo E-CAM, del cual los autores mencionados formaron parte.

Referencia al artículo de investigación:
López-Durán D, Plésiat E, Krompiec M, Artacho E (2020) Gap variability upon packing in organic fotovoltaics. PLoS ONE 15 (6): e0234115. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0234115