A diferencia de las células solares convencionales, un colorante orgánico convierte la luz en energía. La fabricación se realiza mediante serigrafía normal y permite una amplia gama de posibilidades de diseño.
Fabricación simple y estabilidad. Todos los materiales para la formación de las células son colocados como pasta de serigrafía en forma estructurada sobre dos placas de cristal. Ambas placas son unidades entre sí de tal manera que se forman canales con formas de meandros o estrías. En estos canales se llena el colorante y un electrolito gelatinizable y ya está lista la célula solar.
Tan fascinantes como la misma técnica resultan también las posibilidades de diseño. Los módulos son transparentes con un tono ocre. Este color se puede manipular con filtros. Las pastas coloreadas destacan el dibujo o bien generan un aspecto homogéneo de la superficie. Mediante rotulación con las capas dispersoras pueden crearse imágenes o palabras dentro de los módulos, sin considerables pérdidas de potencia. "Especialmente para las fachadas y para fines publicitarios, se genera un mundo de nuevas posibilidades", explica Andreas Hinsch, jefe de proyectos del Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energía Solar (ISE) de Alemania.
Para la Feria de Hannover, celebrada el pasado mes, el ISE diseñó varios módulos de 30 x 30 cm² con diferentes ejemplos gráficos. En los módulos se integraron seis células solares con conexión en serie. De esta manera se obtiene una tensión de unos 4,2 V, con 0,8 A de corriente con un rendimiento de aproximadamente 2,5 %. Dentro de dos años, Hinsch espera una mejora de la técnica de impresión para alcanzar un rendimiento de 5 % en superficies de 60 x100 cm². En una superficie de 1 cm², en Japón se alcanzó según informes un nivel de rendimiento de 10,4 %.
Desde hace 15 años se investiga la célula solar con colorante, la cual transforma luz en energía eléctrica. El corazón de la célula se compone de un colorante orgánico, así como dióxido de titanio. Éste segundo integrante genera la pintura de pared blanca como producto masivo, pero en la célula solar con colorante se integra como pasta nanocristalina altamente tecnológica. El gran problema consistió siempre en lo siguiente: La célula solar con colorante necesita una pequeña cantidad de electrolito líquido. ¿Cómo se puede garantizar la estanqueidad de las células? Los investigadores del Instituto Fraunhofer han logrado un considerable paso hacia adelante con la soldadura de cristal en base a la serigrafía. Este método sella las placas de cristal herméticamente hacia afuera y protege en el interior los materiales sensibles de la degradación. Un ensayo de envejecimiento acelerado por varias miles de horas bajo diferentes condiciones, mostró un buen nivel de estabilidad a largo plazo de las células.
"En proyectos de cooperación con la industria hemos optimizado los materiales y la fabricación", dice Andreas Hinsch. "Ahora se trata de la exploración del mercado que sabe aprovechar las ventajas especiales de las células solares con colorantes. Para esto buscamos socios que deseen invertir en las primeras instalaciones de ensayo y proyectos de demostración."
Los trabajos han sido realizados en el marco de un proyecto fomentado por el Ministerio Federal para Formación e Investigación de Alemania, así como por la Unión Europea y el Estado Federal de Renania del Norte/Westfalia.
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