EL CSIC PATENTA CELULAS SOLARES ESTABLES EN ATMOSFERA INERTE

Queremos presentaros la última patente dentro del campo de la energía solar, del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), que es Óxido de titanio dopado con niobio para la elaboración de células solares híbridas estables en atmósfera inerte.

La invención se refiere a un dispositivo fotovoltaico que comprende un óxido semiconductor inorgánico dopado con al menos un 10% en peso de Nb, un semiconductor orgánico, y NbO2. También se refiere a su procedimiento de obtención y a sus usos para la fabricación de células solares estables en atmósfera inerte.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un dispositivo fotovoltaico (a partir de ahora dispositivo fotovoltaico de la invención) que comprende:

- un óxido semiconductor inorgánico dopado con más de un 10% en peso de Nb,

- un semiconductor orgánico, y

- NbO2

ENERGIA SOLAR - celulas fotovoltaicas dopadas

 

Definición 

Por “dispositivo fotovoltaico” en la invención se entiende el mecanismo o artificio dispuesto para producir una generación de fuerza electromotriz por la acción de la luz incidente en el mismo.

El dispositivo fotovoltaico de la invención es de tipo híbrido, ya que está formado por interfases óxido/polímero que presentan un mecanismo de intercambio de oxígeno con la atmósfera necesario para su correcto funcionamiento como transportadores de carga (electrones). Sin embargo, es este mismo oxígeno el que con el tiempo es el responsable de la degradación de los semiconductores orgánicos (colorantes, polímeros, etc.) con el tiempo, limitando así la vida útil del dispositivo.

La situación ideal sería entonces la encapsulación del dispositivo en atmósfera inerte para evitar la degradación del semiconductor orgánico, pero la presencia de atmósferas inertes elimina el oxígeno requerido por el óxido semiconductor para funcionar como transportador de carga. Este mecanismo de actuación es un problema importante para mantener la estabilidad del material orgánico y para poder utilizar estos dispositivos fotovoltaicos en aplicaciones bajo atmósferas inertes como en equipos espaciales (satélites, sondas espaciales, etc).

En esta invención del CSIC se ha demostrado que la fase cristalina del TiO2 tipo rutilo es la que presenta mejor respuesta fotovoltaica cuando trabajamos en atmósferas inertes (estabilidad de la Jsc). Este comportamiento puede deberse a que la fase rutilo presenta mayor resistencia interna en comparación a la fase anatasa, lo que evita que el TiO2 se comporte como un conductor casi metálico al doparse y durante la extracción de oxígeno de su estructura cristalina que se observa en atmósferas inertes.

FUENTE | OEPM

 

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