Energía solar y nanotecnología

Recubrimientos con nanotecnología para aumentar la productividad de células solares.

El departamento de investigación aplicada del Savannah River Site está trabajando con nanotecnología para hacer de la energía solar una fuente más viable de energía.

El proyecto, que se está llevando a cabo en el Savannah River National Laboratory (SRNL), estudiará cómo recubrimientos especiales que imitan estructuras presentes en la naturaleza pueden incrementar la utilidad de la energía solar, como parte fundamental de la estrategia energética de futuro del país.

Trabajando con Peng Jiang, de la Universidad de Florida, la Dra. Marie Kane, del SRNL, está evaluando recubrimientos nanoestructurados para determinar la buena disposición de este nuevo enfoque para aumentar la productividad de las células solares reduciendo la reflexión. Ambos investigadores están estudiando la aplicación de los nuevos recubrimientos para una variedad de usos a largo plazo, incluido el de las células solares comerciales y para el hogar, y entornos más difíciles, como los satélites espaciales.

“La energía solar tiene una enorme fuerza, pero aprovecharla para su uso no siempre es tan fácil como parece”, señala Kane. “Con la mayor parte de los tipos de células solares se pierden aproximadamente un tercio de la energía porque la luz solar simplemente se refleja hacia fuera”.

Sin embargo, hay unos nuevos recubrimientos que, imitando el modo en que absorben la luz los ojos de las mariposas, reducen esta indeseada reflexión de un 30% a menos del 2 en una típica célula solar de silicio.

Según Kane, el ojo de una mariposa contiene pilares nanoestructurados que vuelven a reflejar la luz. Los recubrimientos utilizados para aprovechar la energía del sol en el proyecto se basan en esto; diminutos pilares que reflejan de vuelta unas longitudes de onda concretas mientras absorben otras.

EL trabajo está patrocinado por el DOE Office of Energy Efficiency and Renewable Energy Nanomanufacturing Program y financiado por la American Recovery and Reinvestment Act (ARRA).

El proyecto del SRNL incluye pruebas de durabilidad de estos recubrimientos nanoestructurados aplicados a varios sustratos de células solares para determinar la fiabilidad de uso en entornos más duros de temperatura o humedad o frente a la radiación del espacio exterior.

La nanotecnología, la comprensión y control de la materia a nivel atómico o molecular, tiene el potencial de originar importantes mejoras en las aplicaciones de la energía. A lo largo de los últimos siete años, el gobierno estadounidense ha invertido 8.300 millones de dólares en nanotecnología y ha realizado importantes avances en el conocimiento fundamental a escala nanométrica.

Un paso importante de cara al futuro es mejorar la producción y las técnicas de fabricación de nanomateriales y productos con nanotecnología, muchos de los cuales están todavía en fase de laboratorio. Los proyectos seleccionados por el Programa de nanofabricación del EERE avanzarán al estado de nanofabricación, en parte mejorando la fiabilidad de la producción de nanomateriales.

Fuente: Small Times