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Jueves, 3 abril 2014
Ingeniería

Abaratar las células solares de película delgada al disminuir aún más su grosor

Se ha conseguido idear un diseño "superabsorbente" que podría mejorar significativamente la eficiencia de absorción de luz de las células solares de película delgada y reducir los costes de fabricación.

El diseño superabsorbente podría disminuir el grosor de los materiales semiconductores usados en las células solares de película delgada en más de un orden de magnitud, sin reducir su capacidad de absorción de luz solar.

Las mejores células solares de película delgada hoy en uso necesitan una capa de silicio amorfo de unos 100 nanómetros de grosor que es la que captura la mayoría de la energía solar disponible. La estructura ideada por el equipo de Linyou Cao, Yiling Yu y Lujun Huang, de la Universidad Duke en Durham, Carolina del Norte, Estados Unidos, puede absorber el 90 por ciento de la energía solar disponible usando sólo una capa de silicio amorfo de 10 nanómetros de grosor.

El mismo concepto de diseño se puede aplicar a otros materiales. Por ejemplo, en condiciones normales se necesita una capa de telururo de cadmio de un micrómetro de grosor para absorber la energía solar, pero el nuevo diseño puede alcanzar los mismos resultados con una capa de telururo de cadmio de 50 nanómetros de grosor. El nuevo diseño puede también hacer que una capa de seleniuro de cobre, indio y galio de 30 nanómetros de grosor absorba plenamente la luz solar.

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Diagrama del nuevo diseño. (Imagen: Universidad Estatal de Carolina del Norte)

En la deposición de materiales semiconductores se ha dado tradicionalmente una limitación importante para mejorar la productividad de fabricación y reducir los costes de las células solares de película delgada. Una disminución del grosor de los materiales semiconductores en un orden de magnitud posibilitaría una mejora sustancial en la productividad de fabricación y en la reducción de los costes, porque las células solares usarían menos material y las películas delgadas podrían depositarse más rápidamente.

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