Subscribe Us

TECNOLOGÍA. Diseño innovador de células solares transparentes

 

Fuente: Joel Filipe en Unsplash

La energía solar ha mostrado un inmenso potencial como fuente de energía limpia. Ahora, los científicos de Corea han presentado un diseño innovador para el desarrollo de una célula solar transparente de alta potencia. Esta innovación es un paso hacia el objetivo de un futuro verde sostenible con una vida fuera de la red.

Hoy, la inminente crisis del cambio climático exige un cambio de los combustibles fósiles de uso convencional a fuentes eficientes de energía verde. Los investigadores ahora discuten el concepto de "energía personalizada", que haría posible la generación de energía in situ. Por ejemplo,  podrían integrarse en ventanas, vehículos, pantallas de teléfonos móviles y otros productos de consumo. Pero para ello, es importante que los  sean prácticos y transparentes. Con este fin, los científicos han desarrollado recientemente dispositivos "fotovoltaicos transparentes" (TPV), versiones transparentes de la celda solar tradicional. A diferencia de las células solares opacas y oscuras convencionalmente (que absorben  ), los TPV utilizan la luz "invisible" que cae en el rango ultravioleta (UV).

Los científicos han estado desarrollando células solares transparentes que pronto podrán encontrar su uso en todo tipo de dispositivos, incluidos edificios, vehículos, teléfonos móviles y sensores. 



Las células solares convencionales pueden ser de "tipo húmedo" (basadas en solución) o de "tipo seco" (formadas por semiconductores de óxido metálico). De estas, las  solares de tipo seco tienen una ligera ventaja sobre las de tipo húmedo: son más fiables, ecológicas y rentables. Además, los óxidos metálicos son adecuados para aprovechar la luz ultravioleta. Sin embargo, a pesar de todo esto, el potencial de los TPV de óxido metálico no se ha explorado completamente hasta ahora.

El equipo se está preparando para llevar su diseño al siguiente nivel mediante el uso de materiales innovadores como semiconductores 2-D, nanocristales de  y semiconductores de sulfuro.

Con este fin, investigadores de la Universidad Nacional de Incheon, República de Corea, idearon un  para un dispositivo TPV a base de óxido metálico. Insertaron una capa ultrafina de silicio (Si) entre dos semiconductores de óxido metálico transparente con el objetivo de desarrollar un dispositivo TPV eficiente. Estos hallazgos se publicaron en un estudio en Nano Energy  el pasado 10 de agosto de 2020 (antes de la publicación final programada en la edición de diciembre de 2020). 

El profesor Joondong Kim, quien dirigió el estudio, explica: "Nuestro objetivo era diseñar una célula solar transparente de alta producción de energía, incrustando una película ultrafina de Si amorfo entre óxido de zinc y  níquel"

Este novedoso diseño que constaba de la película de Si tenía tres ventajas principales:

Primero, permitió el uso de luz de longitud de onda más larga (a diferencia de los TPV desnudos). 

- En segundo lugar, resultó en una colección de fotones eficiente. 

- En tercer lugar, permitió un transporte más rápido de partículas cargadas a los electrodos. 

Además, el diseño puede generar electricidad incluso en situaciones de poca luz (por ejemplo, en días nublados o lluviosos). Los científicos confirmaron además la capacidad de generación de energía del dispositivo usándolo para operar el motor de CC de un ventilador.


Fuente: Sangho Kim et al, Si-embedded metal oxide transparent solar cells, Nano Energy (2020). DOI: 10.1016/j.nanoen.2020.105090


PUBLICIDAD


Publicar un comentario

0 Comentarios