Los materiales inspirados en perovskita sin plomo colectaría la luz ambiental y pronto podrían habilitar dispositivos sin batería para dispositivos portátiles, monitoreo de atención médica, hogares inteligentes y ciudades inteligentes
Cada vez utilizamos más dispositivos inteligentes como teléfonos inteligentes, altavoces inteligentes y sensores de salud y bienestar portátiles en nuestros hogares, oficinas y edificios públicos. Sin embargo, las baterías que utilizan pueden agotarse rápidamente y contener sustancias químicas tóxicas y raras que dañan el medio ambiente, por lo que los investigadores están buscando mejores formas de alimentar los dispositivos.
Una forma de alimentarlos es convirtiendo la luz interior de las bombillas ordinarias en energía, de manera similar a como los paneles solares recolectan energía de la luz solar, conocida como energía solar fotovoltaica. Sin embargo, debido a las diferentes propiedades de las fuentes de luz, los materiales utilizados para los paneles solares no son adecuados para captar la luz interior.
Ahora, investigadores del Imperial College London, la Universidad de Soochow en China y la Universidad de Cambridge han descubierto que los nuevos materiales ecológicos que se están desarrollando actualmente para paneles solares de próxima generación podrían ser útiles para la recolección de luz en interiores. Informan de sus hallazgos en Advanced Energy Materials .
El coautor, el Dr. Robert Hoye, del Departamento de Materiales de Imperial, dijo: “Al absorber de manera eficiente la luz que proviene de las lámparas que se encuentran comúnmente en hogares y edificios, los materiales pueden convertir la luz en electricidad con una eficiencia que ya está en el rango de las tecnologías comerciales. También ya hemos identificado varias mejoras posibles, que permitirían que estos materiales superen el rendimiento de las tecnologías fotovoltaicas interiores actuales en un futuro próximo”.
El equipo investigó los 'materiales inspirados en la perovskita', que se crearon para evitar problemas con materiales llamados perovskitas, que se desarrollaron para las células solares de próxima generación. Aunque las perovskitas son más baratas de fabricar que los paneles solares tradicionales a base de silicio y ofrecen una eficiencia similar, las perovskitas contienen sustancias de plomo tóxicas. Esto impulsó el desarrollo de materiales inspirados en la perovskita, que en cambio se basan en elementos más seguros como el bismuto y el antimonio.
A pesar de ser más respetuosos con el medio ambiente, estos materiales inspirados en la perovskita no son tan eficientes para absorber la luz solar. Sin embargo, el equipo descubrió que los materiales son mucho más efectivos para absorber la luz interior, con eficiencias que son prometedoras para aplicaciones comerciales. Fundamentalmente, los investigadores demostraron que la energía proporcionada por estos materiales bajo iluminación interior ya es suficiente para operar circuitos electrónicos.
El coautor, el profesor Vincenzo Pecunia de la Universidad de Soochow, dijo: “Nuestro descubrimiento abre una dirección completamente nueva en la búsqueda de materiales ecológicos y fáciles de fabricar para alimentar de manera sostenible nuestros dispositivos inteligentes.
“Además de su naturaleza ecológica, estos materiales podrían potencialmente procesarse en sustratos no convencionales como plásticos y telas, que son incompatibles con las tecnologías convencionales. Por lo tanto, los materiales inspirados en perovskita sin plomo pronto podrían habilitar dispositivos sin batería para dispositivos portátiles, monitoreo de atención médica, hogares inteligentes y ciudades inteligentes”.
Los materiales inspirados en perovskita sin plomo colectaría la luz ambiental y pronto podrían habilitar dispositivos sin batería para dispositivos portátiles, monitoreo de atención médica, hogares inteligentes y ciudades inteligentes
Cada vez utilizamos más dispositivos inteligentes como teléfonos inteligentes, altavoces inteligentes y sensores de salud y bienestar portátiles en nuestros hogares, oficinas y edificios públicos. Sin embargo, las baterías que utilizan pueden agotarse rápidamente y contener sustancias químicas tóxicas y raras que dañan el medio ambiente, por lo que los investigadores están buscando mejores formas de alimentar los dispositivos.
Una forma de alimentarlos es convirtiendo la luz interior de las bombillas ordinarias en energía, de manera similar a como los paneles solares recolectan energía de la luz solar, conocida como energía solar fotovoltaica. Sin embargo, debido a las diferentes propiedades de las fuentes de luz, los materiales utilizados para los paneles solares no son adecuados para captar la luz interior.
Ahora, investigadores del Imperial College London, la Universidad de Soochow en China y la Universidad de Cambridge han descubierto que los nuevos materiales ecológicos que se están desarrollando actualmente para paneles solares de próxima generación podrían ser útiles para la recolección de luz en interiores. Informan de sus hallazgos en Advanced Energy Materials .
El coautor, el Dr. Robert Hoye, del Departamento de Materiales de Imperial, dijo: “Al absorber de manera eficiente la luz que proviene de las lámparas que se encuentran comúnmente en hogares y edificios, los materiales pueden convertir la luz en electricidad con una eficiencia que ya está en el rango de las tecnologías comerciales. También ya hemos identificado varias mejoras posibles, que permitirían que estos materiales superen el rendimiento de las tecnologías fotovoltaicas interiores actuales en un futuro próximo”.
El equipo investigó los 'materiales inspirados en la perovskita', que se crearon para evitar problemas con materiales llamados perovskitas, que se desarrollaron para las células solares de próxima generación. Aunque las perovskitas son más baratas de fabricar que los paneles solares tradicionales a base de silicio y ofrecen una eficiencia similar, las perovskitas contienen sustancias de plomo tóxicas. Esto impulsó el desarrollo de materiales inspirados en la perovskita, que en cambio se basan en elementos más seguros como el bismuto y el antimonio.
A pesar de ser más respetuosos con el medio ambiente, estos materiales inspirados en la perovskita no son tan eficientes para absorber la luz solar. Sin embargo, el equipo descubrió que los materiales son mucho más efectivos para absorber la luz interior, con eficiencias que son prometedoras para aplicaciones comerciales. Fundamentalmente, los investigadores demostraron que la energía proporcionada por estos materiales bajo iluminación interior ya es suficiente para operar circuitos electrónicos.
El coautor, el profesor Vincenzo Pecunia de la Universidad de Soochow, dijo: “Nuestro descubrimiento abre una dirección completamente nueva en la búsqueda de materiales ecológicos y fáciles de fabricar para alimentar de manera sostenible nuestros dispositivos inteligentes.
“Además de su naturaleza ecológica, estos materiales podrían potencialmente procesarse en sustratos no convencionales como plásticos y telas, que son incompatibles con las tecnologías convencionales. Por lo tanto, los materiales inspirados en perovskita sin plomo pronto podrían habilitar dispositivos sin batería para dispositivos portátiles, monitoreo de atención médica, hogares inteligentes y ciudades inteligentes”.
Esta investigación fue financiada por EPSRC y la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China.
https://www.imperial.ac.uk/news/208693/new-green-materials-could-power-smart/
