Un estudi elabora un catàleg de regles de disseny per aconseguir una tecnologia fotovoltaica més eficient

L'estudi, liderat per investigadors de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC) amb seu a la UAB, l'Imperial College London i la Universitat de Linköping, ha elaborat un catàleg d'estratègies per maximitzar l'absorció de llum dels materials fotosensibles emprats a les cel·les solars orgàniques.

L'estudi, liderat per investigadors de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC) amb seu a la UAB, l'Imperial College London i la Universitat de Linköping, ha elaborat un catàleg d'estratègies per maximitzar l'absorció de llum dels materials fotosensibles emprats a les cel·les solars orgàniques.

L'investigador Mariano Campoy, de l'ICMAB, explica que “aconseguir més amb menys és una de les fites més complicades en el camp de la tecnologia fotovoltaica orgànica a causa de les implicacions pràctiques que comporta: millorar l'eficiència de les cel·les solars, la seva estabilitat i la semitransparència per a l'ull humà. Aquesta classificació, presentada com a regles de disseny, permetrà guiar de manera més precisa la síntesi de noves molècules altament absorbents per a les cel·les solars orgàniques del futur”.

Els materials de carboni de les cèl·lules solars orgàniques poden ser polímers o petites molècules conjugades. Aquest catàleg recopila regles de disseny per fer petites molècules conjugades més absorbents, com ara els NFA. Aquesta nova família de materials semiconductors no derivats del ful·lerè ha demostrat al laboratori una eficiència superior a la de la resta de molècules emprades. Tot i això, les característiques fonamentals que fan que els NFA siguin tan bons absorbents de llum “no han sigut encara estudiades de forma ordenada i racional, la qual cosa impedeix el desenvolupament de nous materials més enllà de l'estat de l'art actual”, afegeix Campoy.

Amb l'objectiu d'accelerar el cribratge de nous materials des d'un punt de vista teòric, els autors de l'article demostren que es poden fer servir models d'aprenentatge automàtic i aproximacions semiempíriques per fer prediccions precises disminuint la despesa computacional dels càlculs. Una menor despesa computacional implica fer cribratges moleculars ràpids i accessibles fins i tot des d'un ordinador de sobretaula, cosa que incrementa l'accessibilitat del cribratge a qualsevol laboratori que així ho requereixi.