Investigadores de la UdeG buscan hacer más eficientes celdas solares

Lograr una mayor eficiencia en las celdas solares orgánicas para la conversión de energía solar en energía eléctrica, es uno de los objetivos del “Estudio electroquímico de colorantes fotosensibles con aplicación a celdas solares”, proyecto en el que está involucrado el doctor Pablo Daniel Astudillo Sánchez, académico del Centro Universitario de Tonalá (CUTonalá) de la Universidad de Guadalajara.
 
Para ello, el investigador está enfocado en la modificación de la estructura química de tres colorantes fotosensibles o sensibles a la luz, que son de manufactura económica: rojo disperso 60; rojo disperso 1 y ácido carmínico. Los dos primeros son de origen textil y el tercero se obtiene de la cochinilla, un insecto que puede encontrarse en algunas cactáceas.
 
Astudillo Sánchez encontró que estos colorantes tienen capacidad de convertir energía solar en energía eléctrica, pero se requiere hacer cambios o modificar la estructura química para incrementar la eficiencia, y en eso está concentrado: en la modificación química, explicó.
 
La eficiencia en estas celdas depende de cómo funciona el colorante, y la va a determinar el hecho de qué tan rápida hace la conversión de la luz solar a electricidad. Dijo que hacer la modificación, así como las pruebas con la molécula modificada y verificar su comportamiento, podría requerir un año o más.
 
Los colorantes fotosensibles son responsables, en una celda solar orgánica, de la  conversión de energía solar a energía eléctrica. “Si esa celda no tiene colorante no se da esa conversión”, informó.
 
Detalló que las celdas están constituidas por dos electrodos transparentes, que son conductores eléctricos. “Se trata de un arreglo tipo sándwich, ya que entre los dos electrodos se encuentra una solución electrolítica (con sal), que es donde se inserta el colorante”.
 
“Hay varios tipos de celdas solares –abundó–. Las más comerciales son de silicio, uno de los elementos más abundantes de la Tierra. Sin embargo, se requiere silicio de alta pureza para construirlas y lograrlo no es nada barato”. Las celdas solares orgánicas son las que menos eficiencia poseen de todas las que hay, agregó.
 
Lo que los investigadores buscan es que las celdas solares orgánicas sean más comerciales y competitivas, en comparación con las que son de silicio.
 
Los tres colorantes investigados, una vez concluida la modificación química, serán sometidos a pruebas electroquímicas para comprobar que mejoraron en eficiencia, y después serán enviados al doctor Marco Leopoldo García Guadarrama, del Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías (CUCEI), para que compruebe físicamente el desempeño en una celda solar.
 
El proyecto inició hace tres años, y surgió debido al interés del académico por estudiar la estabilidad de los colorantes con técnicas electroquímicas.
 
Actualmente están también involucrados el doctor Roberto Flores Moreno, del CUCEI, además de dos estudiantes, uno del doctorado en Agua y Energía, Gilberto Rocha Ortiz y otro de la ingeniería en Nanotecnología, Andrés Kazuo Minakata Comparán, los dos del CUTonalá.
 
 
Atentamente
“Piensa y Trabaja”
“Año de la Transición Energética en la Universidad de Guadalajara”
Guadalajara, Jalisco, 10 de abril de 2020
 
Texto: Martha Eva Loera
Fotografía: Cortesía CUTonalá