Diseño de celdas solares poliméricas con configuración invertida

Abstract

Desde el descubrimiento de los semiconductores orgánicos, ha existido un notable esfuerzo para que estos materiales puedan emular el comportamiento de dispositivos basados en materiales inorgánicos. Ejemplos de estos dispositivos son las celdas solares, los transistores de efecto de campo (FETs) y los diodos emisores de luz (LEDs) orgánicos. En los últimos 20 años se han dedicado grandes esfuerzos para desarrollar diodos emisores de luz orgánicos (OLEDs) los cuales tienen aplicaciones en pantallas, señalizadoras (displays) e incluso en iluminación. Gracias al desarrollo de esta tecnología, se han podido realizar otros dispositivos como celdas solares poliméricas (OPVs). La evolución de la eficiencia de conversión lograda desde la década de los 70’s en las celdas OPVs ha sido impactante: en 1975 fue del 0.001 %; en 1986 del1 %; en 2006 fue del 5.5 %; en 2009 fue del 6.1 % y actualmente (2011-2012) se han reportado eficiencias superiores al 9 %. Sin embargo es de importancia señalar que en los grupos de investigación y en la literatura la mayoría de las investigaciones reportan eficiencias típicas entre 3 y 5 %. [1] Las celdas solares poliméricas son aquéllas que tienen por material activo una mezcla entre un polímero semiconductor y un derivado del fullereno. La investigación realizada sobre este tipo de dispositivos demuestra que son una prometedora fuente de energía alterna, debido a que su costo de producción es menor al de las celdas de silicio. Estas celdas pueden ser fabricadas sin necesitar condiciones especiales, ya que se utilizan técnicas sencillas para el depósito de películas de polímeros tales como el Spin-Coating, Dr. Blade, Roll to Roll, entre otras.