Las películas delgadas de dióxido de titanio (titania) se usan comúnmente en varios tipos de células solares. Los métodos de fabricación que se utilizan actualmente para crear tales películas de titania requieren altas temperaturas, así como tecnologías caras y de alta gama.
por la Universidad Tecnológica de Delft
Los investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft (TU Delft) han desarrollado un método completamente orgánico para diseñar películas delgadas de titania porosas a temperaturas relativamente bajas.
En un artículo publicado recientemente en Advanced Sustainable Systems , los investigadores de Delft describen cómo usaron una enzima llamada papaína, que se puede encontrar naturalmente en la fruta de papaya, en un simple procedimiento de recubrimiento por inmersión. «El calentamiento suave en un horno doméstico normal resultó en la evaporación de la mayor parte del material orgánico , dejando atrás películas de titania porosas», explicó el investigador de TU Delft, Dr. Duncan McMillan.
Área de superficie
Utilizando el nuevo proceso de producción, Edward van Amelrooij, estudiante de maestría en Física Aplicada, creó los primeros dispositivos de prueba: células solares sensibilizadas por colorantes naturales. «Los métodos de producción actuales requieren un potente vacío o un equipo especializado requerido para calentar las muestras a 600 ° C Celsius», dijo McMillan. «Esto no solo hace que el proceso sea muy costoso, sino que también produce capas planas que no se pueden apilar, lo que genera un área superficial limitada».
El nuevo método, por el contrario, utiliza la deposición impulsada por enzimas en unos pocos minutos, seguida de la evaporación que se puede lograr en un horno doméstico estándar. Sorprendentemente, resultó que se pueden apilar hasta al menos 50 de estas capas de titania. Además, el Dr. Stephan Eijt, también de TU Delft, utilizó la espectroscopía de aniquilación de positrones para revelar que las capas de titania eran altamente porosas. McMillan: «Esta naturaleza porosa nos da acceso a una gran superficie. Creemos que esto resultará en una alta eficiencia de las células solares cuando se combina con las tecnologías existentes»
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