Apliquen una nova metodologia per estudiar la degradació de la vida útil de les cèl·lules solars

Investigadors del grup de recerca Sistemes Nanoelectrònics i Fotònics (NePhoS) del Departament d'Enginyeria Elèctrica, Electrònica i Automàtica de la URV i del grup de l'investigador Emilio Palomares de l'Institut Català d'Investigació Química han creat una nova metodologia perestudiar la degradació de la vida útil de les cèl·lules solars orgàniques.Unacèl·lula solar és un dispositiu queconverteixla irradiació solar en electricitat.

L'equip hautilitzat materials semiconductors orgànics com el polímer plàstic o molècules petites com a capa activa per convertir la irradiació solar en electricitat, dispositiu que han batejat com acèl·lula solar orgànica.

Aquest dispositiu té altres propietats potencials que el fan molt atractiu, com ara la semitransparència, la flexibilitat, la lleugeresa, el baix cost i el respecte al medi ambient o l'escalabilitat per a la fabricació.

L'objectiu principal dels investigadors és fer que aquest dispositiu sigui més durador i augmenti la vida útil, de manera que es pugui fabricar en una producció a gran escala. Amb aquesta finalitat, l'equip d'investigació ha fet un estudi d'estabilitat de cèl·lules solars orgàniques d'acord amb el protocol d'estabilitat ISOS per entendre'n el mecanisme de degradació. L'objectiu final és trobar estratègies per allargar la vida útil d'aquesta tecnologia, especialment en l'emmagatzematge.

Els investigadors han combinat per primera vegada dues potents tècniques d'espectroscòpia d'impedància i mesura de fotovoltatge-fotocorrent transitòria per estudiar la degradació de la vida útil. A més, han aplicat el protocol ISOS-D1 a les cèl·lules solars orgàniques sota diferents entorns per quantificar el temps de vida, l'estabilitat i identificar-ne els mecanismes de degradació predominants. També han aplicat una estratègia invertida i han comparat tres capes de transport d'electrons diferents per saber quina és la millor estratègia per incrementar la vida útil de les cèl·lules solars orgàniques. Les troballes més importants de la recerca suggereixen que la principal causa de degradació de les cèl·lules solars orgàniques són la generació de trampes de foscor a la interfície i l'exposició a l'aire.

Aquest estudi, recentment publicat a la revistaSustainable EnergyFuels, ha rebut finançament del programa Horitzó 2020 de la Unió Europea en el marc de les accions Marie Skłodowska-Curie i de la URV. A més, ha rebut el suport del Ministeri de Ciència, Innovació i Universitats, a través de Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca de Catalunya, la Diputació de Tarragona i la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats.