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Desarrollan nuevo sistema para producir células solares flexibles

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Un grupo de investigadores de la Universidad Stanford (California, EE.UU.), dirigidos por la profesora asistente de Ingeniería Mecánica, Xiaoling Zheng, ha desarrollado una sencilla técnica para producir células solares flexibles que se pueden aplicar como pegatinas o calcomonías a casi cualquier superficie, ampliando con ello su rango de utilización.

Los paneles solares fotovoltaicos son generalmente rígidos y pesados, lo que los hace difíciles y caros de producir y de instalar. Existen placas solares de película delgada, pero son más caras de fabricar y requieren de una tecnología más compleja.

Este grupo de investigadores ha desarrollado una forma de transferir los materiales activos de las células solares desde un sustrato rígido a casi cualquier superficie, como por ejemplo una hoja de papel o de plástico. Esto permitiría colocar placas solares en prácticamente cualquier superficie, como el techo de un coche, cristales, una tarjeta de visita, la parte posterior de un smartphone, o de un ordenador portátil, entre otras.

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Xiaoling Zheng profesora asistente de Ingeniería Mecánica de la Universidad Stanford

Como con cualquier otra célula solar, necesitarían de cables para distribuir la energía producida, pero estas células solares flexibles y de peso ligero podrían instalarse en casi cualquier parte, lo que es una sustancial mejora con respecto a un panel solar convencional. Aunque la técnica permite transferir las células incluso sobre papel, a nivel práctico se requeriría el uso de otro tipo de materiales que permitieran protegerlas de los elementos y del paso del tiempo.

Como ya hemos indicado, estos no son los primeros paneles solares flexibles del mercado, pero Zheng señala que los enfoques anteriores para producirlos tienen muchos inconvenientes. Los fabricantes a menudo modifican las etapas de procesamiento para acomodar los materiales de sustrato flexible, incapaces de tolerar altas temperaturas o determinados productos químicos, aunque esto pueda reducir el rendimiento de la célula solar obtenida. Además, estos fabricantes normalmente utilizan costosos materiales para el sustrato flexible, como por ejemplo láminas con superficies extremadamente uniformes, con el fin de conseguir películas delgadas de alta calidad.

A diferencia de las células solares de película delgada, esta nueva técnica no requiere que la fabricación sea realizada directamente sobre el sustrato portador final, por lo tanto el reto de colocar células solares en materiales no convencionales se evita con este proceso, ampliando enormemente las posibles aplicaciones de esta tecnología solar.

El proceso para poder producir una película delgada de silicio de un sustrato sólido de dióxido de silicio consiste en depositar una capa de níquel en la parte superior de una oblea subyacente. Después de que la célula está terminada, se la sumerge en agua a temperatura ambiente. El agua interactúa con el níquel y el dióxido de silicio, haciendo que la célula solar se despegue. A continuación, se la puede depositar sobre otro material. Los investigadores han demostrado que la eficiencia de la célula solar resultante no se ve afectada por este proceso de transferencia.

Este trabajo ha sido publicado en el último número de la revista Scientific Reports.

Fuente e imágenes:   Universidad de Stanford

Tags: Células solares flexibles, Creatividad, EE.UU., Energía solar fotovoltaica, Módulos solares película delgada

Categoría: Energía, Fotovoltaica, Solar