Natural dyes and hybrid halide perovskites applied to meso-structured solar cells

Abstract

RESUMEN: En las próximas décadas, la demanda mundial de energía se considera como el principal problema que la humanidad tendrá que coincidir para su supervivencia. El agua y los alimentos no serán prioridad. De acuerdo con las estimaciones más recientes de las Naciones Unidas, se espera que la población mundial para llegar a 8 millones de personas en la primavera de 2024, generando con ello una necesidad de energía de aproximadamente 16TW 1. Este valor podría duplicar en los extremos siglo. Esta brecha energética ha motivado una gran cantidad de investigadores en diferentes zonas de todo el mundo para innovar o crear nuevas alternativas para el suministro de energía en el futuro debido a la falta inminente de los combustibles fósiles. Por otra parte, la reducción de su consumo ayudará a mitigar el impacto ambiental en nuestros ecosistemas. Este escenario se predijo según un estudio publicado por el hecho Consejo Mundial de la Energía, donde se menciona que para el 2050 energía del petróleo, gas y carbón representará menos del 15% del consumo mundial. Otros tipos de fuentes suministrarán al menos el 70% 2. En este contexto, las energías alternativas de recursos naturales son los más probable para ser estudiado e implementado. La figura 1.1 muestra el gran potencial para la obtención de energía renovable utilizando el agua, el viento y la radiación solar. Con respecto a la primera, la energía hidroeléctrica ha sido uno de los pilares para generar energía en algunos países (China, Japón, Brasil y Colombia) eran sus recursos fluviales son abundantes. Es importante mencionar aquí el impacto ambiental grave cuando se construye un embalse o presa, y la disminución de la producción de energía durante las estaciones secas, que son más frecuentes debido al calentamiento global inminente. Por esta razón, es necesario explorar otro tipo de tecnologías respetuosas con el medio ambiente para producir energía limpia. Eólica y la energía solar son la mejor opciones, pero entre ellos, la energía solar es la más atractiva debido a los valores increíbles de energía disponible bajo toda corteza terrestre, que puede considerarse inagotable. De hecho, la actual demanda mundial de energía podría responder a cubrir sólo el 0,4% de la superficie disponible de la Tierra con los dispositivos fotovoltaicos eficientes 15%. Sin embargo, en los últimos años, las fuentes de energía renovables están infrautilizadas por desgracia, sólo el 4% de la potencia total global es suministrada por este tipo de energías

ABSTRACT: In the next decades, the world’s demand of energy will be considered as the main problem that humanity will have to match up for their survival. Water and food will be not priority. According to the most recent United Nations estimates, the global population is expected to reach 8 billion people in the spring of 2024, generating with it an energy need of approximately 16TW 1. This value could duplicate at century ends. This energetic gap has motivated a lot of researchers in different areas around the world to innovate or create new alternatives to supply energy in the future due to imminent lack of fossil fuels. Furthermore, reducing its consumption will help to mitigate the environment impact in our ecosystems. This scenario was predicted according to a published study made by World Energy Council, where it is mentioned that for 2050 energy from oil, gas and coal will represent less of 15% of global consumption. Other kinds of sources will supply at least 70% 2. In this context, alternative energies from natural resources are the most probable to be studied and implemented. Figure 1.1 shows the great potential to obtain renewable energy using water, wind and solar radiation. With respect to the first, hydropower has been one pillar to generate energy in some countries (China, Japan, Brazil and Colombia) were their fluvial resources are abundant. It is important to mention here the severe environmental impact when is built a reservoir or dam, and the decrease of the energy production during dry seasons, which are more frequent due to the imminent global warning. For this reason, it is necessary to explore other kind of technologies environmentally friendly to produce clean energy. Eolic and solar energy are the best options, but between them, solar is the most attractive due to incredible values of available energy under entire earth´s crust, which it can be considered inexhaustible. In fact, the current global energy demand could be met by covering just 0.4% of the Earth's available surface area with 15% efficient photovoltaic devices. However, in the last years, renewable energy sources are sadly underused, only a 4% of the total global power is supplied by this kind of energies.