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28/08/2012

IBM establece un nuevo record de eficiencia fotovoltaica

Trabajando en conjunto con Solar Frontier, Tokyo Ohka Kogyo (TdC) y DelSolar, el equipo de IBM Ciencia de Materiales, han desarrollado una célula fotovoltaica eficiente y asequible hecha de materiales naturales abundantes que ha superado el récord mundial de eficiencia en este tipo de células solares.

El equipo creó un semiconductor solar hecho de elementos fácilmente disponibles, tales como cobre, zinc y estaño (conocido como CZTSSo), y alcanzó una eficiencia de conversión de energía del 11,1% – que es un 10% mejor que los diseños anteriores que usan esta clase de semiconductores.

Se espera que este avance sea el presagio de una forma barata y eficaz para capturar energía solar y convertirla en electricidad. En la actualidad, las tecnologías fotovoltaicas más actuales no son ni muy eficientes, escalables o baratas, ni estan construidas con materiales disponibles en abundancia – sin embargo eso es lo que IBM pretende cambiar.

Mediante el uso de técnicas simples a base de tinta como la impresión o la fundición, el nuevo método se puede duplicar fácilmente, a diferencia de la forma actual de la fabricación de semiconductores fotovoltaicos de silicio cristalino, que podemos encontrar en la inmensa mayoría de paneles solares comerciales. Si bien el silicio es abundante y bastante eficiente, las células hechas de este material tienen la necesidad de poseer una pureza extremadamente alta, lo que los hacen caros y difíciles de fabricar. Hay otros materiales de película delgada que pueden ser usados, tales como Cu(In,Ga)(SSe)2(CIGS) y CdTe. Si bien estas alternativas son fáciles de integrar e edificios y productos de consumo, sus compuestos no contienen elementos raros y caros que pueden aumentar los costos.

Aunque el equipo está encantado con su récord, no se va a detener ahora. En un comunicado, el equipo declaró que «el enfoque de nuestro trabajo se mantiene en aumentar aún más la eficiencia de este dispositivo y transferir la tecnología a escala industrial. Tenemos la esperanza de que dentro de algunos años esta nueva clase de materiales fotovoltaicos comiencen a contribuir a una mayor disponibilidad a menor coste de la electricidad solar «.

Vía Inhábitat

10/07/2012

Células solares de doble cara que producen hasta un 50% más de energía

En las células solares conocidas hasta ahora la energía solar fotovoltaica se produce exclusivamente en la superficie de la misma expuesta a la radiación solar. La startup israelí bSolar ha encontrado la manera de mejorar ese diseño unidireccional desarrollando una célula solar de doble cara que es capaz de producir hasta un 50% más de energía.

El truco del el diseño de doble cara de bSolar reside en el acabado al boro de la superficie trasera, en lugar del aluminizado habitual. Esta característica permite a las células monocristalinas de silicio captar la luz reflejada por los tejados, las nubes, la tierra y la atmósfera que incidan en la parte trasera de la misma.

Si bien otras células solares de doble cara han sido desarrolladas en el pasado, bSolar afirma que sus células solares bifaciales son más potentes, más eficientes y más baratas de producir. La compañía desarrolló obleas de silicio monocristalino para recoger la luz de ambos lados de la célula solar tratando con boro la superficie posterior, lo que aumenta la eficiencia de las células y su durabilidad. bSolar dice que su diseño aumenta la generación de electricidad entre un 10-30% sobre superficies planas, y entre un 30-50% en las instalaciones verticales tales como vallas y barreras acústicas en las carreteras.

Hasta el momento la expectación causada por el anuncio de las células fotovoltaicas bifaciales de bSolar ha sido enorme – fabricantes de paneles solares como Aleo Solar, Asola y Solar Fabrik se han mostrado interesados en la tecnología- , y un nuevo proyecto de 730 KW en Japón utilizará estas células. Desde Efimarket le auguramos un gran futuro, tanto a esta tecnología como a la compañía que las ha desarrollado.

+ BSolar

Visto en: Inhabitat

25/06/2012

El MIT desarrolla una célula solar de carbono que genera energía a partir de luz infrarroja

Actualmente 40% de la energía solar que llega a la Tierra se encuentra en la región cercana al infrarrojo del espectro, y mientras la mayoría de los dispositivos fotovoltaicos son incapaces de aprovechar esta energía, un equipo en el MIT ha creado una célula solar de carbono que absorbe esta la radiación infrarroja de calor. El equipo cree que estas células solares de carbono conducirán al desarrollo de nuevas células solares combinadas, que utilizan tanto tradicionales células de silicio y de las nuevas células de carbono para generar aún más energía.

Al igual que muchos avances recientes de la energía, la respuesta está en los nanotubos de carbono. El equipo ha utilizado nanotubos y una exótica forma de carbono llamada C60 para hacer su nueva celda. En la revista Advanced Materials, profesor de Ingeniería Química en el MIT y autor principal Michael Strano, dijo: «Es un tipo totalmente nuevo de la célula fotovoltaica».

Por supuesto, para hacer que la célula sea tan eficientemente como sea posible, los nanotubos tienen que ser muy puros, y de un tipo uniforme. La capa única de las hasta ahora células fotovoltaicas de nanotubos contruidas sólo utilizan una capa de polímero para mantener los nanotubos en la posición y recoger los electrones que golpean y se dispersan cuando absorben la luz solar. Sin embargo, el nuevo proceso prevé recubrimientos adicionales añadidos con el fin de evitar la degradación con la exposición al aire permitiendo que la nueva célula fotovoltaica de carbono sea tan estable como sea posible.

Debido a que el material es transparente a la luz visible, tales células de carbono se pueden colocar sobre las células solares convencionales para capturar la radiación infrarroja. Estos dispositivos tándem serán entonces capaces de aprovechar la mayor parte de la energía solar. Sin embargo la tecnología está lejos de estar a punto. En sus notas de investigación, Strano señala sus modelos actuales… ¡sólo tienen una eficiencia de conversión de energía de un 0,1%!

Visto en Inhabitat

27/05/2012

Nueva célula solar barata y más ecológica

Los investigadores de la Northwestern University han desarrollado un nuevo diseño de una célula solar que minimiza los defectos en las células solares convencionales, a saber: los costos de producción relativamente altos, la eficiencia de funcionamiento y durabilidad baja, y la dependencia de materiales tóxicos y escasos.

Las células solares de capa fina ya han abordado algunas de estas cuestiones, pero hasta ahora se muestran bastante ineficientes. El experto en nanotecnología Robert PH Chang, de la Northwestern, trabajó con el químico Mercouri Kanatzidis para diseñar una célula solar que no sufriera el mismo problema que las innovadoras células Grätzel, una célula solar de bajo costo y ambientalmente amigables que pierden eficiencia rápidamente. Para Kanatzidis la solución ‘fue el diseño de un nuevo material para el electrolito que en realidad se inicia como un líquido, pero que termina como una masa solar.

«La célula de Grätzel es como tener el concepto de la bombilla, pero no tiene el alambre de tungsteno o de material de carbono», dijo Kanatzidis, de la necesidad de reemplazar el líquido molesto. «Hemos creado un nuevo material sólido que hace que el concepto de células Grätzel trabaje mejor. Nuestro material es sólido, no líquido, por lo que no presenta fugas o corrosión.»

Kanatzidis supuestamente «sabía que los científicos de IBM y en otros lugares se había desarrollado buenos semiconductores eléctricos sólidos durante años» y se asoció con Chang para tratar uno de ellos, «una mezcla enriquecida con flúor de estaño de cesio, y el yodo,» en las células solares.

Chang, profesor de ciencias de los materiales e ingeniería en la Escuela McCormick de Ingeniería y Ciencias Aplicadas, y Kanatzidis, el E. Charles y Emma H. Morrison, profesor de Química en el Colegio Weinberg de Artes y Ciencias, son los dos autores principales de un nuevo documento delineando el desarrollo de la nueva célula solar. El artículo fue publicado en la edición más reciente de la revista Nature.

La célula solar desarrollada por Northwest exhibe la más alta eficiencia de conversión hasta el momento (aproximadamente el 10,2 por ciento, lo cual se considera a menudo un punto de referencia para el éxito comercial). Esta cifra es cercana a la máxima rendimiento informó de una célula Grätzel de alrededor de 11 a 12 por ciento, y es mucho mayor que el 6% previamente alcanzado por las células solares de capa fina comerciales actuales.

«Tenemos millones y millones de nanopartículas, lo que nos da una gran área de superficie efectiva que absorbe la luz.», dijo Chang sobre su desarrollo.

Para más información sobre el diseño y la construcción de la celda solar de Northwest, revisar el artículo de Nature .

Fuente: Clean Technica