Resumen

Los concentradores solares luminiscentes (LSC) fabricados con materiales anfitriones transparentes y tintes orgánicos fluorescentes son herramientas rentables y versátiles para la producción de energía solar. En este estudio se demostraron los primeros LSC flexibles y frontales que utilizan Lumogen F Red 305 (LR305) y polidimetilsiloxano (PDMS). Los dispositivos dopados a granel, fabricados con el colorante distribuido uniformemente por toda la guía de ondas, se optimizaron para la ganancia de luz con concentraciones de LR305 entre 0,075 y 0,175 g/l. Los dispositivos de película delgada, fabricados con una fina capa de material luminiscente aplicada a la parte inferior de la guía de ondas, se optimizaron entre 0,5 y 0,75 g/l. Los dispositivos dopados a granel y de película fina produjeron ganancias de luz de 1,86 y 1,89, respectivamente, lo que demuestra que se pueden desarrollar diseños flexibles sin sacrificar la producción de energía. Los dispositivos dopados a granel resultaron ser menos eficaces que los de película fina a la hora de captar luz directa debido a la colocación de tintes fluorescentes por encima de la célula solar frontal. Los dispositivos de película delgada mostraron una menor captación de luz que los dispositivos dopados en masa más alejados de los centros de los dispositivos, posiblemente debido a las pérdidas por extinción y autoabsorción a mayores concentraciones de colorante. La captación de luz se vio mínimamente afectada por la curvatura moderada en ambos diseños de LSC, lo que sugiere que los dispositivos flexibles orientados hacia el frente podrían desplegarse eficazmente en superficies curvas e irregulares. Por último, las mediciones ópticas de las guías de onda LSC sugieren que podrían soportar el crecimiento de plantas por debajo. Podrían desarrollarse diseños similares para aplicaciones en entornos agrícolas.

• Materias:Energía solar Fotoquímica Nanoestructuras Energía limpia Efecto fotoeléctrico
• Subjects:Solar energy Photochemistry Nanostructures Clean energy Photoelectric effect
• Palabras claves:dispositivos de película, dispositivos, concentradores solares luminiscentes, lumogen f red, colorantes orgánicos fluorescentes, mayores concentraciones de colorante, menor captación de luz, producción de energía solar, materiales huéspedes transparentes, lscs
• Keywords:film devices, devices, luminescent solar concentrators, lumogen f red, fluorescent organic dyes, higher dye concentrations, less light collection, solar power production, transparent host materials, lscs