L'energia solar és el futur indeterminat

Els sensibilitzadors són compostos de color fosc que absorbeixen la llum i converteixen la seva energia en energia elèctrica alliberant electrons i"injectant" al semiconductor. Fins ara, els sensibilitzadors utilitzats a les cèl·lules solars sensibilitzades amb colorants tenen una vida útil relativament curta o requereixen l'ús de metalls molt rars i cars. Per tant, el sant grial de la investigació fotovoltaica és el desenvolupament de sensibilitzadors que utilitzen ferro, un metall respectuós amb el medi ambient i el metall de transició més abundant a la terra.

Durant molts anys, els experts creuen que els compostos de ferro no són adequats per a aquestes aplicacions perquè la seva vida útil en estat excitat després d'absorbir la llum és massa curta per utilitzar-se per a la producció d'energia. Fa uns set anys, aquesta situació va canviar amb el descobriment d'un nou tipus de compost de ferro amb carbè N-heterocíclic (NHC).

Un equip de recerca dirigit pel professor Edwin Constable i la professora Catherine Housecroft del Departament de Química de la Universitat de Basilea fa molts anys que estudien aquests compostos. L'equip liderat per la líder del projecte, la doctora Mariia Becker, informa ara a la revista professional Dalton Transactions els resultats del seu ús de sensibilitzadors basats en la nova família NHC.

Una mica de vinagre i greix

& quot;Sabíem que havíem de desenvolupar materials que s'adhereixin a la superfície dels semiconductors, les propietats dels quals també permetien optimitzar la disposició dels components funcionals que absorbeixen la llum a la superfície," va explicar Becker.

Els investigadors van respondre a aquests reptes amb un enfocament doble: primer, van incorporar grups d'àcids carboxílics (com es troben al vinagre) als compostos de ferro per tal d'unir-los a la superfície del semiconductor. En segon lloc, van afegir llargues cadenes de carboni per fer que la capa superficial sigui més fluida i més fàcil de fixar, fent que el compost&sigui greixós."

Aquests prototips de cèl·lules solars sensibilitzades amb colorants només van aconseguir una eficiència global de l'1%, mentre que l'eficiència de les cèl·lules solars comercials actuals' ha arribat al voltant del 20%."No obstant això, els resultats representen una fita i fomentaran més investigacions sobre aquests nous materials," Becker creu fermament.