Un innovador nanodispositivo para la recolección de energía solar

Investigadores de tres laboratorios de México han creado una nueva nanoantena dipolo que es capaz de generar una tensión termoeléctrica mucho mayor que la conseguida por una nanoantena dipolo clásica.

Han presentado su trabajo en la revista “SPIE Journal of Nanophotonics (JNP)”, con el título “Thermoelectric efficiency optimization of nanoantennas for solar energy harvesting”.

Su trabajo demuestra que las nanoantenas dipolo del tipo denominado “evolutivo” (EDN, por sus siglas en inglés) generan una tensión termoeléctrica notablemente superior que la producida por una nanoantena dipolo clásica (CDN).

Capturar la radiación visible e infrarroja a partir de nanodispositivos es un asunto esencial en la captación de energía solar: las células y paneles solares son dispositivos que utilizan habitualmente nanoantenas, las cuales conectan la radiación electromagnética con campos ópticos específicos.

Las antenas EDN pueden ser útiles en muchas áreas donde se necesita una alta eficiencia termoeléctrica, desde la captación de energía a distintas aplicaciones en el ámbito de la industria aeroespacial.

El nuevo dispositivo logra un mejor aprovechamiento de la energía solar. (Foto: Pexels / Pixabay)

“El artículo presenta un nuevo diseño y la demostración de una nanoantena para la recolección de energía termoeléctrica de forma más eficiente”, explica Ibrahim Abdulhalim, editor de la revista y profesor de la Universidad Ben-Gurion de Israel. “Este tipo de antena puede ser útil en muchos ámbitos, desde la recuperación de energía del calor residual al aprovechamiento de la energía solar térmica”, añade.

Las nanoantenas son bimetálicas, utilizan níquel y platino, y se fabricaron utilizando la litografía por haz de electrones. El diseño de nanoantenna se optimizó utilizando simulaciones para determinar la distancia entre los elementos. Al comparar su voltaje termoeléctrico con el de la antena dipolo clásica, los EDN fueron más eficientes. La caracterización se realizó utilizando un simulador solar que analiza las curvas I-V. Los resultados indican que esta nanoantena sería buena candidata para la recolección de energía de calor residual.

Este trabajo de investigación y desarrollo es obra de Javier Mendez-Lozoya, de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Ramón Díaz de León-Zapata, del Tecnológico Nacional de México, así como de Edgar Guevara, Gabriel González y Francisco J. González, de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí, todas estas entidades en México. (Fuente: DICYT)