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 Un mejor futuro para las clulas solares de concentracin |
16/04/2014
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 El coste de los productos tecnolgicamente avanzados disminuye drsticamente con el nmero de unidades producidas, lo que dificulta que las nuevas tecnologas desbanquen a las viejas. Los paneles solares que ahora mismo acaparan el mercado estn basados en cristales de silicio, el mismo material semiconductor que se usa en la industria microelectrnica (hoy sera ms apropiado llamarla nanoelectrnica). En un futuro prximo el silicio continuar dominando el mercado fotovoltaico por la inercia del capital ya invertido. Pero desde hace dcadas existe una tecnologa mucho ms eficiente y con el potencial de ser mucho ms rentable. Esta es la tecnologa fotovoltaica de concentracin, que usando ptica de bajo coste concentra la luz sobre pequeas clulas solares fabricadas con materiales exticos. Estas clulas son capaces de producir mil veces ms potencia por unidad de rea que una clula convencional, compensando el mayor coste de fabricacin. El diseo y los materiales usados en estas clulas son esencialmente los mismos que en los LEDs (light emitting diodes).
Los LEDs han existido desde hace ms de 50 aos, y durante dcadas ni se planteaba la posibilidad de usar estos de forma masiva en sustitucin de las bombillas convencionales. Eran demasiado caros, y la luz que producan no era adecuada, ni suficientemente intensa. Hoy las bombillas LED consumen diez veces menos energa que las incandescentes y su precio ha disminuido hasta hacerlas ventajosas frente a las viejas tecnologas. Un aumento de eficiencia de un 1% en las bombillas que utilizamos, supone, a escala global, un ahorro energtico equivalente a la produccin de una central nuclear.
Un LED y una clula solar de concentracin son casi el mismo dispositivo. Si uno pone un LED al sol, este produce electricidad, y si uno aplica corriente elctrica a una clula solar de concentracin, esta emite luz como un LED. Por lo tanto es de esperar que las mejoras en los procesos de produccin de los LEDs repercutan de forma indirecta en un aumento de la competitividad de las clulas de concentracin, dando a estas por fin una oportunidad de competir con las clulas de silicio. Pero hay otro factor que acabar inclinando la balanza a favor de las clulas solares de concentracin: la nanotecnologa.
Las clulas de concentracin, con su enorme ventaja en trminos de potencia producida por unidad de rea, son las que ms se van a beneficiar de los avances que se estn produciendo en el campo de la nanotecnologa, ya que el coste de fabricar nanoestructuras depende del rea a cubrir.
En el Instituto de Microelectrnica de Madrid (CSIC), en colaboracin con Instituto de Energa Solar (UPM), trabajamos en estudiar y optimizar cada uno de los aspectos de estos dispositivos con especial nfasis en las oportunidades que ofrecen las nuevas tcnicas de nanofabricacin y los recientes avances en la comprensin de la interaccin de la luz y los electrones con estructuras de tamao nanomtrico. Nanoestructurando la cara frontal de las clulas solares estamos minimizando las perdidas por reflexin de luz, y estamos aprendiendo como hacer que los contactos metlicos se vuelvan casi totalmente transparentes a la luz solar.
Fabricando nanoestructuras semiconductoras tales como puntos e hilos cunticos, sintonizamos el espectro de absorcin de las clulas para adecuarlo al espectro solar. Son pequeos pasos continuando un camino empezado por otros, de los que intentamos copiar no solo las buenas ideas, sino tambin el optimismo y la paciencia.
(Elmundo.es)
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