Posted: September 15, 2008 |
Cientificos espanoles patentan una celula solar un 30% mas eficiente |
(Nanowerk News) Un equipo de investigadores del Consejo
Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha patentado un nuevo tipo de
célula solar cuya eficiencia es hasta un 30% superior a las células solares
convencionales.
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El cristal fotónico está compuesto por una superficie nanoestructurada
que aumenta la transmisión de la luz en el interior del dispositivo.
Las técnicas utilizadas por los científicos para fabricar el cristal pueden ser
aplicadas de forma industrial.
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El investigador del CSIC y director de la investigación, Pablo Aitor Postigo,
que trabaja en el Instituto de Microelectrónica de Madrid (CSIC), señala las
ventajas de su investigación: “Servirá para aprovechar con mayor eficiencia
los rayos solares. Los sistemas actuales sólo permiten aprovechar un 30 % de
la energía solar para convertirla en electricidad. Nuestras células solares
permitirán aumentar la eficacia de estos sistemas hasta en un 30%”.
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La fabricación a gran escala de estas nuevas células solares con mayor
capacidad tendría el mismo coste que las convencionales. Además, para
obtener la misma cantidad de energía se necesita menos material
semiconductor.
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(Izquierda) Célula solar con la superficie nanoestructurada formando un cristal fotónico. (Derecha) Fotografía con microscopía electrónica de la superficie nanoestructurada del cristal fotónico. (Fuente: CSIC.)
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Los cristales fotónicos son materiales cuyo índice de refracción es periódico
en una, dos o tres dimensiones espaciales. En esta nueva célula solar se ha fabricado un cristal fotónico en dos dimensiones mediante procesos de
nanotecnología. Este cristal está formado por nanoagujeros de 200
nanómetros de diámetro, separados entre sí 600 nanómetros, formando una
red periódica de simetría triangular.
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“La disposición periódica del índice de refracción en un material produce
niveles de energía para los fotones, que son las bandas fotónicas. La
periodicidad en el índice de refracción de las células solares se ha conseguido
al fabricar nanoagujeros rellenos de aire, con un índice de refracción igual a 1,
en el material semiconductor del que está hecha la célula solar InGaP, con un
índice de refracción alrededor de 3”, destaca Postigo.
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El sistema patentado demuestra que la eficiencia cuántica externa de esta
nueva célula solar, la tasa de generación de electrones por fotones incidentes,
se incrementa entre un 10% y un 30% en todo el rango del espectro solar
donde la célula tiene capacidad de fotoconversión.
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Junto a Postigo han colaborado varios investigadores del Instituto de
Microelectrónica de Madrid (CSIC) y del Instituto de Energía Solar y de la
Universidad de Pavía en Italia.
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