El incremento del consumo energético del año 2000 fue de 400 EJ, mientras que para el año 2023 fue de 620 EJ, lo cual representa un incremento del 55%. Dentro de los Objetivos de Desarrollo Sostenibles (ODS) 7 “Energía asequible y no contaminante” establece que el acceso a la energía sea segura, asequible, moderna y sostenible, además presenta la oportunidad de desarrollar tecnologías de bajo impacto ambiental e impulsar la transición energética a fuentes renovables. El uso de la energía solar es una fuente alternativa de energía que ha atraído el interés. Las celdas solares orgánicas (CSO) han emergido como una tecnología prometedora, no solo por sus ventajas estructurales como la flexibilidad, ligereza y bajo costo de fabricación, sino también por la posibilidad de diseñar sus materiales activos a nivel molecular. En este contexto, los polímeros juegan un papel central como elementos funcionales en la arquitectura del dispositivo, determinando su eficiencia de conversión energética, estabilidad operacional y viabilidad.
Este trabajo se centra en analizar las tendencias en el desarrollo y aplicación de polímeros dentro de las CSO, como materiales donadores y aceptores en la capa activa, como transportadores de carga en capas intermedias, y como componentes de recubrimiento y encapsulamiento orientados a la protección y durabilidad del dispositivo. Los avances recientes en el diseño de copolímeros tipo push-pull, así como la incorporación de polímeros conductores y semiconductores que mejoran el alineamiento energético y la movilidad de carga, se destaca cómo estos desarrollos han contribuido a superar barreras de eficiencia y estabilidad. Se introduce el uso de inteligencia artificial para la evaluación computacional de polímeros donadores y aceptores en CSO. Esta herramienta permite predecir la compatibilidad entre moléculas orgánicas, estimar su desempeño potencial y seleccionar combinaciones mediante algoritmos de aprendizaje automático, acelerando así el proceso de evaluación y optimización de materiales. La evolución en el diseño y aplicación de polímeros en celdas solares orgánicas ha permitido mejorar significativamente parámetros clave como la eficiencia de conversión y la estabilidad del dispositivo. Analizar el comportamiento de los polímeros en cada una de las capas resulta fundamental para entender los mecanismos que determinan el desempeño de la CSO. El uso de polímeros en células solares orgánicas ha presentado una mejora notable en parámetros fundamentales como la eficiencia de conversión y la estabilidad. Examinar la conducta de los polímeros en cada capa es esencial para comprender los procesos que establecen el rendimiento de la CSO.
B.G.M.B. Agradecimiento de la beca (#960507) otorgada por la Secretaría de Ciencia, Humanidades, Tecnología e Innovación (SECIHTI) de México.