Grupo Dispositivos Moleculares Optoelectrónicos

20 Nov, 2018 | I+D+i, Investigación y desarrollo noviembre 2018 Mundo

Desarrollo de materiales y dispositivos electroluminiscentes y fotovoltaicos

 

Doctor Hendrik Bolink

Director del Grupo de Dispositivos Moleculares Optoelectrónicos (MOED – UV)

 

Constituido en 2009 por el doctor Hendrik Bolink, el Grupo de Dispositivos Moleculares Optoelectrónicos (MOED – UV) trabaja desarrollando diodos emisores de luz (del inglés “light-emitting diodes”, LEDs) y células solares usando semiconductores ultra finos, de menos de 1 micrómetro. Él mismo nos explica las aplicaciones de sus investigaciones y avances.

Diodos emisores de luz, células solares… ¿Nos sitúa sobre su campo de investigación?

Tanto los emisores de luz como las células solares son dispositivos optoelectrónicos con arquitectura similar, pero en unos se utiliza una corriente eléctrica para generar luz y, en los otros, se genera electricidad iluminándolos con luz solar. En contraposición a los LEDs y células solares tradicionales, el uso de materiales de nueva generación permite preparar dispositivos mediante procesos de recubrimientos sencillos y a gran escala, obteniendo grandes superficies capaces de emitir luz o generar electricidad.

 

En 2008 demostraron que la incorporación de sales en el material luminiscente de los LEDs conlleva importantes ventajas con respecto a los LEDs comerciales… 

Efectivamente, en concreto su independencia respecto al grosor de la capa activa y al tipo de metal usado como electrodo. Esto permite producir dispositivos flexibles, en áreas grandes y con un coste reducido.

El principal socio industrial en esta línea de investigación es Osram, interesado en producir fuentes de luz basadas en esta tecnología. El reto actual es ampliar la gama de colores y desarrollar dispositivos azules con estabilidad por encima de las 5000 horas, para obtener la luz blanca comúnmente utilizada en iluminación.

¿Tienen una línea de investigación sobre fotovoltaica?

Sí, en la que recientemente hemos desarrollado un nuevo tipo de célula solar basado en un material híbrido llamado perovskita, colocado entre dos capas de semiconductores orgánicos. Preparamos estas células solares mediante técnicas de recubrimiento en vacío, que nos permiten controlar de forma precisa tanto el grosor como la composición de las capas de perovskita. Asimismo, con estas técnicas podemos preparar dispositivos en sustratos flexibles, generando células solares extremadamente ligeras, idóneas para aplicaciones en transporte y en la industria aeroespacial. Este descubrimiento fue patentado por la Universidad de Valencia y publicado en la revista Nature Photonics en 2014. Una licencia de esta patente ha sido cedida a una empresa extranjera líder en el desarrollo de células solares.

 

¿Qué potencial tiene la perovskita como material?

Estamos desarrollando el uso de perovskita para aumentar la eficiencia de células solares de silicio comerciales. Depositando la perovskita encima del semiconductor de silicio se prevé conseguir células solares tipo tándem con una eficacia teórica de alrededor del 40 %. Estas eficiencias harán posible la generación de energía renovable a un coste muy inferior al actual. Los retos a conseguir son, por un lado, la modulación del espectro de absorción de la perovskita para que sea complementario al del silicio y, por otro, un aumento sustancial de la estabilidad de los dispositivos. Este último aspecto es crucial, ya que la perovskita tiene que utilizarse en combinación con células solares basadas en silicio, cuya vida útil supera los 20 años. En este contexto, tenemos convenios de colaboración con empresas líderes en el sector, como Oxford PV (Reino Unido) y Airbus Defense and Space (Alemania). Actualmente participamos en tres proyectos subvencionados por la comisión europea y en dos proyectos nacionales. 

Compartir