Nanopartículas de silicio mejoran la eficiencia de las células solares
16 February, 2009, por adminPor: Manuel López Ponce
Físicos de la Universidad de Illinois, con la colaboración de instituciones científicas de Arabia Saudí, han descubierto que poniendo una fina película de nanopartículas de silicio sobre células solares, también de silicio, mejora su captación de energía.
El principal problema de las células solares del mercado es su adaptación al espectro solar. Los fotones que llegan del Sol tienen diferentes energías. Nuestra célula sólo producirá pares e-h, y por tanto fotocorriente, con fotones de un determinado rango de energías. Los que no sean capaces de producir pares, o tengan energía mucho mayor que el gap, sólo generarán calor, haciendo disminuir la eficiencia de nuestro dispositivo. Así, lo que nos interesa es tener un gran intervalo de absorción de energías para poder producir más fotocorriente.
Estos científicos han logrado mejorar la captación de energía en el ultravioleta en un 67 % y hasta en un 10 % en el visible. El método que han seguido consiste en depositar sobre la célula una película de nanopartículas de Si capaces de captar este tipo de luz. Munir Nayfeh, uno de los autores de la investigación, ya observó que la luz ultravioleta podía acoplarse a diferentes nanopartículas de tamaños determinados, ya que dependiendo de este tamaño son fluorescentes en diferentes colores, tal y como publicó en el artículo "Thin film silicon nanoparticle UV photodetector".
Estas nanopartículas son fabricadas por un método desarrollado por ellos. Una vez fabricadas son distribuidas por la célula en una disolución de alcohol isopropilo. Tras evaporarse el alcohol, las nanopartículas quedan muy bien adheridas a la célula.

Con nanopartículas de 2,85 nm de tamaño se han conseguido mejoras en un 67 % en la franja ultravioleta y un 10 % en el visible, mientras que con nanopartículas de 1 nm las mejoras son de un 60 % en el ultravioleta y un 3 % en el visible.
Este trabajo ha sido publicado en Applied Physics Letters con el nombre "Enhancement of polycrystalline silicon solar cells using ultrathin films of silicon nanoparticle".
La gran importancia de este trabajo es que no sólo produce una mejora en el rendimiento de las células solares convencionales, sino que el método de deposición de nanopartículas puede ser adaptado al proceso industrial con facilidad y poco coste adicional.
Otros enlaces de interés
- Página de la Universidad de Illinois donde se refleja el descubrimiento.
http://www.eurekalert.org/pub_releases/2007-08/uoia-sne082007.php
- Vídeo del U.S. Department of Energy Photovoltaics Program donde se explica de manera sencilla el funcionamiento de una placa solar convencional.
http://www.youtube.com/watch?v=x2zjdtxrisc
- Página dedicada a noticias sobre energía solar.





Célula solar tridimensional



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