Material Solar Hecho con Energía Solar

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Celda solar flexible CIGS

En un reciente avance en la energía solar, los investigadores han descubierto una manera de aprovechar el sol, no sólo como una fuente de energía, sino también para producir directamente los materiales de energía solar que lo hacen posible.

Este avance logrado por ingenieros químicos de la Universidad Estatal de Oregon pronto podría reducir el costo de la energía solar, los procesos de producción de velocidad, el uso de materiales ambientalmente amigables, y hacer del sol casi una “fuente única”, que produzca los materiales para los dispositivos solares y la eterna energía para abastecerlos.

Los hallazgos fueron publicados recientemente en RSC Advances, una revista de la Sociedad Real de Química, en un trabajo apoyado por la Fundación Nacional de Ciencias.

“Este enfoque debería funcionar y es muy consciente del medio ambiente”, dijo Chih-Hung Chang, profesor de ingeniería química en la Universidad Estatal de Oregon, y autor principal del estudio.

“Varios aspectos de este sistema deberían reducir el costo de la energía solar, y cuando se use ampliamente, también nuestra huella de carbono”, dijo Chang. “se podrían producir materiales de energía solar en cualquier lugar que tenga una fuente solar adecuada, y en este proceso de fabricación de productos químicos, no habría impacto energético.”

El trabajo se basa en el uso de un microrreactor de “flujo continuo” para producir tintas de nanopartículas que crean celdas solares mediante la impresión. Los enfoques existentes basados ​​principalmente en operaciones por lotes son más largos y costosos.

En este proceso, la luz solar simulada se centra en el microrreactor solar para calentarlo rápidamente, al tiempo que permite un control preciso de la temperatura para ayudar a la calidad del producto terminado. La luz en estos experimentos fue producida artificialmente, pero el proceso se podría hacer con la luz solar directa, y en una fracción del costo de los enfoques actuales.

“Nuestro sistema puede sintetizar materiales de energía solar en cuestión de minutos en comparación con otros procesos que pueden tomar 30 minutos a dos horas”, dijo Chang. “Este aumento en la velocidad de operación puede reducir los costos.”

En estos experimentos, los materiales solares se hicieron con CIGS (copper indium diselenide), pero para disminuir los costos de material también podría ser posible usar un compuesto tal como CZTS  (copper zinc tin sulfide), dijo Chang.

Y para hacer que este proceso pudiera trabajar las 24 horas del día, la luz del sol puede inicialmente ser utilizada para crear sales fundidas que luego podrían utilizarse como fuente de energía para la fabricación. Esto podría proporcionar un control más preciso de la temperatura de procesamiento necesaria para crear los materiales de energía solar.

Células solares de película delgada a base de calcogenuros ya han alcanzado un nivel bastante alto de eficiencia de conversión de energía solar de aproximadamente 20% en el laboratorio, los investigadores afirman que cuesta menos que tecnología de silicio. Otras mejoras en la eficiencia deben ser posibles, dijeron.

Otra ventaja de este acercamiento  en el uso de películas delgadas en la energía solar, es que las capas absorbentes solares son, de hecho, muy delgadas – aproximadamente 1-2 micras, en lugar de las 50-100 micras de las celdas de silicio convencionales. Esto podría facilitar la incorporación de la energía solar en las estructuras, mediante el recubrimiento con películas delgadas sobre las ventanas, las tejas del techo u otras posibilidades.

El apoyo adicional para este trabajo fue proporcionado por el ONAMI (Instituto de Nanociencia y Microtecnologías de Oregon), y Centro de Construcción y Tecnologías Sustentables de Oregon, también conocido como ‘Oregon Best’.

Referencia:  Oregon State

Foto: Gizmag

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