Aprovechar al máximo las células solares poliméricas

Advanced Materials señala que los investigadores de la Iowa State University y del Laboratorio Ames Laboratory han desarrollado un proceso que puede producir capas absorbentes de luz delgada y constante en subs texturados. Esto aumenta la absorción de la luz por parte de las células solares poliméricas, lo que aumenta su eficiencia y permite su mejor uso.

¿Por qué ha fallado hasta ahora la tecnología de células solares poliméricas?

El Sr. Chaudhary dice que, dado que ya se está utilizando en células solares basadas en silicio, el uso de sustrato texturizado para aumentar la capacidad de trabajo de las células solares no es algo nuevo. Hay indicios de que mediante la combinación correcta de la textura del sustrato y el recubrimiento basado en soluciones, se puede aumentar la energía generada. Pero la tecnología ha fracasado hasta ahora por dos razones. Primero, necesita pasos de procesamiento adicionales y luego necesita tecnologías de recubrimiento que son un reto técnico. También se intentó utilizar células solares en los valles utilizando diversos métodos para producir capas que absorben la luz. Pero el rendimiento de las células solares ha sido deficiente en los valles y crestas debido a la pérdida de carga y al cortocircuito.

Cómo funciona la tecnología de células solares de polímeros

Un profesor asistente de ingeniería eléctrica e informática en Departamento de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad Estatal deowa y un asociado del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de los Estados Unidos , Sumit Chaudhary, dijo que los investigadores están fabricando células de polímeros que tienen la capacidad de captar más luz dentro de las crestas. Esto incluye la luz que absorben del exterior y la luz que se refleja de una cresta a otra. Estas células solares están compuestas de polímeros ligeros, fáciles de fabricar y flexibles. Su funcionamiento es mejorado por un patrón de sustrato texturizado que permite la eliminación de una fina capa absorbente de luz. A medida que la capa absorbente de luz atraviesa las pequeñas crestas, mantiene buenas propiedades de transporte eléctrico en las células.

Ventajas de la tecnología de células solares de polímeros

  • Utiliza los sistemas de captación solar de la manera más eficiente.
  • La eficiencia de las células solares mejora en un 20 por ciento.

La eficiencia de conversión de energía de las células atrapadoras de luz es un 20% mayor que la de las células solares planas de polímeros. También hubo un aumento del 100% en la luz capturada en el borde de la banda infrarroja roja/cercana.

El equipo del profesor Sumit Chaudhary que trabajó en la tecnología de células solares de polímeros

Aparte del profesor Sumit Chaudhary, el equipo que trabajó en este proyecto incluyó a Kai-Ming Ho, un distinguido profesor de física y astronomía del estado de Iowa y un científico del cuerpo docente del Laboratorio Ames, Kanwar Singh Nalwa, un estudiante graduado en ingeniería eléctrica e informática y un estudiante asociado del Laboratorio Ames y Joong-Mok Park, un científico asistente del Laboratorio Ames.

Sumit y su equipo están siendo apoyados por el Fondo de Energía de Iowa, el Laboratorio Ames y la Oficina de Ciencias Básicas de la Energía del Departamento de Energía.

La tecnología de sustrato y recubrimiento está siendo patentada por The Iowa State University Research Foundation Inc. Una vez que la tecnología esté patentada, se concederá una licencia a los fabricantes de células solares. Así podrán hacer un uso adecuado y óptimo de la misma.

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