martes, 3 de julio de 2012

Una técnica de nano-sandwich adelgaza las células solares, mejorando la eficiencia

Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han encontrado una manera de crear películas de células solares más finas sin sacrificar la habilidad de absorber energía solar. Crear células solares más finas podría reducir de forma significativa los coste de manufacturación de esta tecnología.

El equipo científico fue capaz de crear células solres usando un diseño de sandwich a nanoescala con una capa activa ultrafina. Por ejemplo, se creó una célula solar con una capa activa a de silicio amorfo de solo 70 nanómetros de grosor. Esto es una mejora significativa, ya que el típico grosos de película de células solares con capa activa de silicio amorfo del mercado ronda los 300 a 500 nanómetros. La capa activa en una película de células solares es la capa de material que realmente absorbe la energía solar para su conversión en electricidad o combustible químico. La técnica desarrollada es importante ya que se puede aplicar de forma genérica a muchos otros materiales de células solares, tales como teluro de cadmio, cobre, indio, galio y selenio, y materiales orgánicos.

La nueva técnica depende en gran medida los procesos de fabricación convencionales, pero da como resultado un producto final muy diferente. El primer paso es crear un patrón en el sustrato usando técnicas de litografía. El patrón esboza estructuras hechas de material dieléctrico transparente con una medida de entre 200 y 300 nanómetros. A continuación, los investigadores recubren el sustrato y las nanoestructuras con una capa extremadamente fina de material activo, como silicio amorfo. Esta capa activa es recubierta después por otra capa de material dieléctrico.

Usando nanoestructuras dieléctricas bajo la capa activa crea una fina película con superficies elevadas uniformemente espaciadas a lo largo de la película, como las almenas de un castillo medieval.

El aspecto clave de esta técnica es el diseño de sandwich a nanoescala, con materiales activos en medio de dos capas dieléctricas. Las nanoestructuras actúan como antenas ópticas muy eficientes concentrando la energía solar en el material activo. Este enfoque significa que se puede usar una capa activa más fina sin sacrificar el rendimiento.”

Via North Carolina State University

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