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El material fotovoltaico perfecto para los paneles solares: 15 veces más fino que el papel

19 diciembre, 2021 Deja un comentario

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Ingenieros de Standford han logrado una eficiencia récord en los TMD, un prometedor grupo de semiconductores bidimensionales.

La energía fotovoltaica fabricada con TMDs podría alcanzar un 27% de eficiencia en poco tiempo.

Se sigue buscando el material fotovoltaico perfecto, un semiconductor que garantice un rendimiento optoelectrónico óptimo y un alto rendimiento mecánico al mismo tiempo.

Actualmente, el silicio reina de forma casi indiscutible en el mercado de los paneles solares (95%). Producción a gran escala menos costosa que las alternativas y una de las mayores eficiencias de inversión logradas en el ámbito comercial.

Por otro lado, el bajo coeficiente de absorción óptica y la naturaleza frágil del silicio imposibilitan el uso de este semimetal en células ultrafinas y flexibles. Se trata de un requisito esencial para integrar la tecnología fotovoltaica en aplicaciones que requieren una gran potencia por peso.

La ingeniería solar lleva tiempo buscando semiconductores eficientes de capa fina, y los últimos avances de la Universidad de Stanford pueden haber abierto una nueva vía.

Aquí, el ingeniero Koosha Nassiri Nazif y un amplio grupo de colegas han logrado un rendimiento récord en un prometedor grupo de materiales fotovoltaicos. Hablamos de los TMD, o dicalcogenuros de metales de transición, una familia de materiales semiconductores bidimensionales.

Un nuevo material fotovoltaico para paneles de capa fina.

Según diversas modulaciones, los TMD podrían alcanzar una eficiencia de conversión de alrededor del 27% en células solares ultrafinas de una sola unión. Sin embargo, en la realidad, la investigación nunca ha superado el 2%. El prototipo de Stanford ha empezado a cerrar la brecha al lograr un 5,1% inicial. Y prometiendo pasar rápidamente a rendimientos más altos.

Y no sólo eso. El material fotovoltaico tiene una relación potencia-peso 100 veces mayor que cualquier otro TMD desarrollado hasta la fecha. Esto es importante para aplicaciones móviles como los drones o los vehículos eléctricos. El prototipo produjo 4,4 vatios por gramo, una cifra competitiva con otras células solares de capa fina.

Creemos que podemos aumentar este ratio crucial otras diez veces mediante la optimización. El límite práctico estimado para sus células fotovoltaicas de TMD es de 46 vatios por gramo.

Imagina un dron solar en la parte superior de sus alas y 15 veces más delgado que una hoja de papel. Esta es la promesa de los TMD.

Krishna Saraswat
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Publicado en: Fotovoltaica

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