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Año Internacional de la Luz: celdas solares orgánicas, oportunidad para México

09 SepAño Internacional de la Luz: celdas solares orgánicas, oportunidad para México

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Una oportunidad de desarrollo científico y económico se abre para México con el perfeccionamiento de celdas solares orgánicas, una tecnología emergente y alterna de energía renovable, investigación mundial en la que trabajan diversas instituciones del país a fin de generar prototipos eficaces con variadas aplicaciones.

En el marco del Año Internacional de la Luz, este 2015 se impulsan en todo el mundo las tecnologías basadas en sus propiedades con carácter sustentable, y este es un caso más de potencial generación de electricidad limpia.

El doctor José Luis Maldonado Rivera, investigador titular del Centro de Investigaciones en Óptica (CIO) –que pertenece al Sistema de Centros Públicos de Investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt)-, forma parte del Centro Mexicano de Innovación en Energía Solar (Cemie-Sol), que diseña y elabora celdas solares a base de materiales orgánicos como carbono, nitrógeno e hidrógeno.

El propósito de estas investigaciones es contar con una alternativa tecnológica que reemplace a las actuales celdas de silicio, que son costosas, rígidas, pesadas, no transparentes y que no se fabrican en nuestro país a nivel comercial.

Maldonado Rivera, quien además es integrante del Grupo de Propiedades Ópticas de la Materia (GPOM) del CIO, detalló que el trabajo en fotónica orgánica se realiza con materiales que no están en la naturaleza en general, sino que son diseñados y sintetizados en los laboratorios por grupos de químicos.

¿Cómo funcionan?

Una celda solar trabaja bajo el efecto fotovoltaico, que consiste en absorber luz del sol (el material activo) y generar electricidad. Se elabora con moléculas de bajo peso molecular y en polímeros que tienen en su configuración átomos de carbono e hidrógeno, diseñados y sintetizados a través de la química orgánica.

El doctor Maldonado Rivera explicó que una celda se compone de un material activo “ensandwichado” entre dos electrodos llamados ánodo y cátodo, que se depositan en un sustrato como vidrio, plástico o acetato.

Cuando reciben la luz solar, comienza el proceso de absorción de fotones que generan pares de cargas eléctricas de tipo electrón-hueco, que se conocen como excitones, y que por su naturaleza se pueden desasociar. En esta fase, los electrones se dirigen al cátodo y los huecos al ánodo, produciéndose una diferencia de potencial y una corriente eléctrica.

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