Tercer Milenio
En colaboración con ITA
Semiconductores nano para celdas solares aplicables como una pintura
Las celdas solares fotovoltaicas convierten directamente la radiación solar en energía eléctrica por medio de un semiconductor. Durante mucho tiempo estas celdas solares no han sido una alternativa viable a los combustibles fósiles debido a su alto precio, marcado en unos casos por los materiales empleados y, en otros, por sus complejos procesos de fabricación , que consumen mucha energía. El proyecto Sonics pretende obtener, a menor coste, celdas solares sin elementos tóxicos en su composición.
Las celdas solares forman los paneles fotovoltaicos, utilizados para generar electricidad a partir de la luz del sol. Sin embargo, las celdas tradicionales tienen un precio muy elevado, por lo que apenas se han extendido, y las alternativas que han surgido, o bien siguen siendo caras o bien están compuestas por elementos tóxicos.
Para reducir el precio de estos dispositivos, y con elementos no tóxicos, el proyecto Semiconductores coloidales no tóxicos para celdas solares fotovoltaicas - Sonics propone emplear nanosemiconductores coloidales, unos nanomateriales que se puedan obtener en disolución, lo cual simplifica y reduce los costes de fabricación. Los semiconductores se usan en celdas solares fotovoltaicas porque son capaces de absorber la radiación solar y convertirla en una corriente eléctrica.
Al disminuir el tamaño de los semiconductores y llegar al terreno de los nanómetros (mil millones de veces más pequeño que un metro), sus propiedades cambian drásticamente. Por ejemplo, modificando su tamaño o su forma, podemos ajustar el tipo de luz que absorben. Así, si el material es muy pequeño, absorbe una parte de la luz visible y lo vemos rojo o verde, pero si es más grande, absorbe toda la radiación visible e infrarroja y lo vemos negro. Podemos usar esto en nuestro interés, y conseguir que el material absorba de manera óptima la radiación que nos llega del sol. También, gracias a su pequeño tamaño, los nanosemiconductores se pueden estabilizar como disoluciones coloidales, es decir, como si fueran una tinta o una pintura, lo cual hace que sea muy sencillo trabajar con ellos.
En este proyecto, se estudiarán diversas estrategias que permitan cambiar y mejorar las propiedades de este material, buscando mejorar la eficiencia de las celdas solares.
El uso de materiales en disolución simplifica el proceso, ya que las celdas se pueden fabricar por simple evaporación del disolvente, de manera similar a como se aplica una pintura, mediante estampación o empleando sistemas industriales parecidos a los usados en la impresión de periódicos. Además, las celdas pueden fabricarse no solo sobre sustratos rígidos, como estamos acostumbrados a ver, sino también sobre bases flexibles, lo que permitiría su incorporación en más superficies, como por ejemplo techos de automóviles o textiles.
Con la colaboración de la Unidad de Cultura Científica de la Universidad de Zaragoza
-Ir al suplemento Tercer Milenio