Valencià:
Una investigació liderada per l’Institut Universitari de Materials Avançats (INAM) de la Universitat Jaume I (UJI) ha dissenyat un interruptor òptic amb perovskita que podrà millorar l’eficiència i l’estabilitat de les cèl·lules solars i leds fets d’aquest mineral que implica un abaratiment d’aquests dispositius. Els resultats d’aquest estudi, dirigit pel catedràtic Juan Bisquert, s’han publicat en la revista Nature Communications.
Aquest interruptor òptic està basat en materials de perovskita, la qual combina quatre propietats rarament trobades en un mateix mineral: conductivitat elèctrica, conductivitat iònica i una excel·lent absorció i emissió de llum. La disposició d'aquestes propietats permet l’accés a nous conceptes de dispositius electrònics com ara els de memòria per a l’emissió  de llum.
L’interruptor òptic estudiat a l’INAM és un exemple dels nous conceptes possibles. «Aquest interruptor compost per la perovskita i dos contactes elèctrics inicialment emet llum en fer-li passar un corrent elèctric. Aquest promou el moviment iònic i aquests ions canvien l’estructura del material generant un estat en què l’interruptor està apagat», explica l’investigador del Departament de Física Antonio Guerrero. Aquest mecanisme, també rellevant per conèixer la degradació de la perovskita, permetrà entendre millor el funcionament de les cèl·lules solars i els LED de perovskita, així com la preparació de nous dispositius de memòria òptica.
DISPOSITIUS MÉS ESTABLES
El catedràtic de Física Aplicada de l’UJI, també director de l’INAM, Juan Bisquert, comenta que en aquest treball s’ha aconseguit correlacionar el corrent elèctric i el temps en què tarda a apagar-se l’interruptor amb la velocitat del moviment dels ions, una propietat fonamental del material que ajudarà a preparar cèl·lules solars i LED més estables. «Si l’apagat és més lent, serà millor, ja que indicarà que el dispositiu es degradarà menys i serà més estable, amb la qual cosa podrà donar lloc a cèl·lules solars i LED més eficients», apunta Guerrero.
Els nous tipus de materials ja han sigut àmpliament utilitzats per a fer dispositius d’energies netes. Cèl·lules solars basades en compostos de baix cost com ara la perovskita i altres orgànics constitueixen una de les línies fonamentals d’investigació de l’Institut Universitari de Materials Avançats de la Universitat Jaume I. Aquest treball s’emmarca dins d'una col·laboració amb el grup alemany de la Universitat de Bayreuth especialitzat en mesures òptiques.
Recentment, l’INAM es va convertir en el primer centre de l’UJI reconegut com a Unitat Científica d'Innovació Empresarial per la Generalitat Valenciana. L'Agència Valenciana de la Innovació (AVI) va designar l'activitat científica de l’INAM per la seua vocació per a desenvolupar recerques que puguen ser aplicades al sector productiu, i també per atendre les necessitats detectades pels instituts tecnològics i el teixit empresarial. A més a més, a l’INAM s’estudia la producció de combustibles a partir de llum solar, trencant les molècules d’aigua i produint hidrogen i altres materials catalítics, en el vessant més químic, tots de gran importància en el context de la recerca internacional.
Enllaç a l'article: https://www.nature.com/articles/s41467-018-07571-6

Español:
Una investigación liderada por el Instituto Universitario de Materiales Avanzados (INAM) de la Universitat Jaume I (UJI) ha diseñado un interruptor óptico con perovskita que podrá mejorar la eficiencia y la estabilidad de las células solares y leds hechos de este mineral que implica un abaratamiento de estos dispositivos. Los resultados de este estudio, dirigido por el catedrático Juan Bisquert, se han publicado en la revista Nature Communications.
Este interruptor óptico está basado en materiales de perovskita, que combina cuatro propiedades raramente encontradas en un mismo mineral: conductividad eléctrica, conductividad iónica y una excelente absorción y emisión de luz. La disposición de estas propiedades permite el acceso a nuevos conceptos de dispositivos electrónicos como, por ejemplo, los de memoria para la emisión de luz.
El interruptor óptico estudiado en el INAM es un ejemplo de los nuevos conceptos posibles. «Este interruptor compuesto por la perovskita y dos contactos eléctricos inicialmente emite luz al hacerle pasar una corriente eléctrica. Este promueve el movimiento iónico y estos iones cambian la estructura del material generando un estado en que el interruptor está apagado», explica el investigador del Departamento de Física Antonio Guerrero. Este mecanismo, también relevante para conocer la degradación de la perovskita, permitirá entender mejor el funcionamiento de las células solares y los leds de perovskita, así como la preparación de nuevos dispositivos de memoria óptica.
DISPOSITIVOS MÁS ESTABLES
El catedrático de Física Aplicada de la UJI, también director del INAM, Juan Bisquert, comenta que en este trabajo se ha conseguido correlacionar la corriente eléctrica y el tiempo en que tarda en apagarse el interruptor con la velocidad del movimiento de los iones, una propiedad fundamental del material que ayudará a preparar células solares y leds más estables. «Si el apagado es más lento, será mejor, puesto que indicará que el dispositivo se degradará menos y será más estable, con lo que podrá dar lugar a células solares y leds más eficientes», apunta Guerrero.
Los nuevos tipos de materiales ya han sido ampliamente utilizados para crear dispositivos de energías limpias. Células solares basadas en compuestos de bajo coste como la perovskita y otros orgánicos constituyen una de las líneas fundamentales de investigación del Instituto Universitario de Materiales Avanzados de la Universitat Jaume I. Este trabajo se enmarca dentro de una colaboración con el grupo alemán de la Universidad de Bayreuth especializado en medidas ópticas.
Recientemente, el INAM se convirtió en el primer centro de la UJI reconocido como Unidad Científica de Innovación Empresarial por la Generalitat Valenciana. La Agencia Valenciana de la Innovación (AVI) designó la actividad científica del INAM por su vocación para desarrollar investigaciones que puedan ser aplicadas al sector productivo, y también para atender las necesidades detectadas por los institutos tecnológicos y el tejido empresarial. Además, en el INAM se estudia la producción de combustibles a partir de luz solar, rompiendo las moléculas de agua y produciendo hidrógeno y otros materiales catalíticos, en la vertiente más química, todos de gran importancia en el contexto de la investigación internacional.


Enlace a la investigación: https://www.nature.com/articles/s41467-018-07571-6