La pintura de cebolla roja muestra prometedora al mejorar la protección UV para las células solares

Los investigadores han descubierto un posible avance al mejorar la protección de la ultravioleta (UV) para las células solares que utilizan pintura de cebolla roja. Las células solares de confianza tradicional en los recubrimientos basados ​​en el petróleo, como el fluoruro de polivinilo (PVF) y el polietilenenterefhalato (PET), para protegerlos contra la descomposición inducida por UV. Sin embargo, existe un impulso creciente de alternativas de verduras más sostenibles, incluida la nanocelulosis como un candidato fuerte.

El estudio reciente, publicado en la revista ACS que aplicó materiales ópticos, revela que la integración de la nanocelulosa con colorante extraído de cebolla roja aumenta considerablemente la protección UV. La combinación resultó ser muy efectiva, filtrando un impresionante 99.9% de radiación UV en longitudes de onda de hasta 400 nanómetros y el mejor rendimiento de los filtros UV basados ​​en PET existentes en el mercado.

Rustem Nizamov, un investigador doctoral de la Universidad de Turku en Finlandia, describió este enfoque innovador como una solución prometedora para las aplicaciones para las cuales requieren los materiales de protección basados ​​orgánicamente. El estudio comparó la sostenibilidad de las diferentes películas protectoras hechas de fibras de nanares de celulosa, cada una tratada con diferentes sustancias, incluyendo extracto de cebolla roja, lignina e iones de hierro. Bajo esto, la pintura de cebolla roja mostró la efectividad más notable para la protección UV.

Los hallazgos indican una consideración crucial para las células solares: aunque la radiación UV de menos de 400 nm puede dañarse, la absorción de la luz visible, en particular, las longitudes de onda entre 700 y 1,200 nm, es esencial para que las células conviertan la energía solar en electricidad. Es por eso que es vital crear materiales que no solo protegen las células solares, sino que también mejoren sus opciones de absorción de energía.

Una preocupación por el uso de lignina es el color oscuro, que limita su aplicación en películas transparentes. El estudio señaló que las películas que contienen lignina, generalmente tienen una transmisión de solo 50% entre 400 y 600 nm y hasta un 85% por encima de 600 nm. La película de nanocelulosa tratada con una película de cebolla roja, por otro lado, la transmisión de luz sobre el 80% sobre el 80% en la bicicleta de longitud de onda más larga (650 a 1,100 nm) y mantuvo su rendimiento durante un período de prueba extenso de 1,000 horas, con luz solar simulada en condiciones de Europa Central.

Nizamov enfatizó la importancia de la sostenibilidad a largo plazo en la evaluación de los filtros UV, lo que muestra que las cualidades de protección y el envío de la luz de otros filtros biológicos disminuyeron considerablemente con el tiempo. Por ejemplo, las películas que fueron tratadas con iones de hierro inicialmente mostraron una buena transmisión, pero esto cayó considerablemente a medida que envejecían.

Las implicaciones de este estudio son amplias, especialmente para tecnologías solares como perovskiet y fotovoltaica orgánica. Además, las puertas se abren para aplicaciones más amplias donde se necesitan filtros a base de bio, como en el envasado de alimentos, donde las células solares biodegradables pueden servir como fuentes de energía para sensores en entornos estériles. Este enfoque innovador está en línea con la creciente demanda de materiales sostenibles en diferentes industrias, mientras que se mejora el rendimiento de las soluciones para la energía solar.