Fabrican células solares utilizando puntos cuánticos

No es la primera vez que se intenta una tecnología basada en puntos cuánticos en la búsqueda de aplicaciones en el campo de las energías renovables mas concretamente en el de la solar fotovoltaica. Desarrolladas por el departamento de Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ciencias de la Computación (EECS) perteneciente al MIT.

Han conseguido fabricar células solares a temperatura ambiente, y cuya tasa de eficiencia presenta una tasa de eficiencia que oscila entre un 30% y un 50%. Lo que supone una reducción de costes relativos a su fabricación aumentando los beneficios debido a su capacidad de captación. 

Los paneles de silicio que respresentan la inmensa mayoría de los que a día de hoy están disponibles en el mercado a disposición del consumidor. Requieren para su elaboración de complejos procesos termo-químicos por lo que precisan ser sometidos a elevadas temperaturas para que adquieran sus cualidades fotoconductiva produciendo electrones, lo que eleva significativente sus costes.

Lo que han conseguido el equipo dirigido por el estudiante doctorado Joal Jean, es fabricar células solares a temperatura ambiente. Para eso han utilizado una placa formada por un bosque de nanocables de oxido de zinc, a la que se ha bombardeado con puntos cuánticos.

Debido a la rección producida estos puntos cuánticos son capaces de absorver un rango de luz mas amplio de la longitud de onda. Lo que provoca un aumento en la tasa de eficiencia en la producción de energía de origen solar. Mediante el uso de nanocables de óxido de zinc, han creado una célula solar que es lo suficientemente gruesa como para absorber la luz de manera eficiente, pero también lo suficientemente delgada para ser semiconductora.

El uso de un proceso de crecimiento ascendente con el objetivo de cultivar los nanocables y la infiltración con puntos cuánticos plomo-sulfuro produce un aumento del 50 por ciento en la corriente generada por la celda solar, y un aumento del 35 por ciento en la eficiencia general. 

Publicado en la edición en linea de Advanced Materials, en la edición de Mayo de este año. Desde entonces ahora cuando diferentes compañias han mostrado su interés por desarrollar un prototipo basado en puntos cuánticos que se pueda fabricar a escala industrial.

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El MIT desarrolla una tecnología por la que captar agua de la niebla

Una de las opciones mas prometedoras fuentes sobre las que se esta trabajando, con el propósito de paliar el déficit, en el aumento de la demanda de agua dulce por parte de la población mundial. Son las enormes bolsas de agua condensada en forma de niebla que se se generan a baja altura. 

Aunque en la actualidad ya existen sistemas por los que recuperar parte de este manantial natural casi inagotable. Su puesta en funcionamiento a día de hoy deja mucho que desear, suponiendo en la practica una obtención de agua insignificante en relación con los modelos tradicionales representados por los embalses y las desaladoras. 

Observando a especies adaptadas a medios donde el fenómeno de la niebla, supone el mayor aporte de agua dulce permitiéndoles la supervivencia. Investigadores pertenecientes al MIT de Massachusetts han desarrollado una innovadora tecnología, cuya supondría según sus creadores un mejor eficiente del agua condensada en forma de millones de gotas.

Hasta ahora el metodo mas eficaz se basa en la exposición de paneles fabricados con mallas  de poliolefina. Un tipo de material plástico muy abundante y barato. Por desgracia, el tamaño de los poros de polioefino son a menudo demasiados grandes, lo que permite que la mayor parte de la gran cantidad de agua se deslice a través de su entramado.

Dirigidos por el profesor de ingeniería química Robert Cohen, profesor de ingeniería mecánica y Gareth McKinley, creen haber encontrado la forma de aumentar la captación de agua, utilizando una red elaborada con filamentos de acero, que presenta un entramado cuya superficie mas tupida, evita la perdida de agua.

La niebla es un fenómeno meteorológico consistente en nubes muy bajas, a nivel del suelo y formadas por partículas de agua muy pequeñas en suspensión. La mayor parte de las nieblas se producen al evaporarse la humedad del suelo, lo que provoca el ascenso de aire húmedo que al enfriarse se condensa dando lugar a la formación de esta nubes bajas. La niebla conlleva la disminución de las condiciones de visibilidad en superficie.

Según las pruebas realizadas hasta la fecha, los nuevos prototipos presenta unas tasas de aprovechamiento de humedad de hasta un 10%, muy por encima del exiguo 2% que se obtiene actualmente. Lo que sugiere que si se logra que si se consigue reducir el espacio entre las celdas añadiendo capas, y reduciendo su porosidad, incrementaría considerablemente su rendimiento.

En colaboración con investigadores de la Pontificia Universidad Católica en Santiago de Chile, los investigadores del MIT han instalado recientemente una serie de pantallas de prueba de diferentes materiales en las colinas en una región semi árida del norte de Santiago, un área cuyo índice de precipitaciones es muy bajo, pero que está sometido con regularidad a un fuerte viento proveniente de la niebla costera llamada camanchaca. Con el objeto de estudiar su viabilidad como modelo a través del que se pueda obtener grandes cantidades de agua potables, destinadas al consumo humano.

Vídeo donde se muestra una comparación del material estándar actual de recolección de niebla de malla (arriba) y la nueva versión diseñada por el equipo de MIT (abajo), en idénticas condiciones, demuestra cuánto más rápido se acumula el agua de la versión mejorada.

 

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