Tendencias21
Nanopartículas de plata, la nueva frontera de la energía solar

Nanopartículas de plata, la nueva frontera de la energía solar

Una investigación encarada en la Universidad Estatal de Ohio ha permitido comprobar que el uso de nanopartículas de plata podría optimizar la generación eléctrica mediante energía solar, aventajando en cuanto a eficiencia y economía a las tecnologías empleadas en la actualidad. La innovación podría llegar al terreno comercial luego de algunos trabajos y ajustes complementarios. Por Pablo Javier Piacente.

Nanopartículas de plata, la nueva frontera de la energía solar

Las nanopartículas de plata podrían desempeñar un nuevo y revolucionario papel en el uso de la energía solar. Ingenieros e investigadores de la Universidad Estatal de Ohio, en Estados Unidos, están experimentando actualmente con polímeros semiconductores que incluyen pequeños fragmentos de plata, capaces de absorber la energía del sol y generar electricidad de un modo más eficiente y económico que los métodos convencionales.

El objetivo es crear una tecnología aplicada a la energía solar que sea más ligera, más económica y más flexible que las tradicionales células solares o paneles fotovoltaicos. La investigación encarada en Ohio permitiría comprobar que la adición de nanopartículas de plata al polímero aumentaría la capacidad de generación eléctrica actual de los materiales semiconductores.

El equipo de investigación en cuestión fue dirigido por Paul Berger, profesor de ingeniería eléctrica e informática en Ohio. Los resultados fueron publicados en la revista Solar Energy Materials and Solar Cells, además de difundirse mediante el servicio de noticias de la Universidad Estatal de Ohio.

Para llegar a los resultados que permitieron comprobar la efectividad de las nanopartículas de plata, Berger y su equipo midieron la cantidad de luz absorbida y la densidad de corriente, o sea la cantidad de corriente eléctrica generada por centímetro cuadrado, en un polímero experimental de células solares con y sin nanopartículas de plata.

Las mediciones sin los fragmentos de plata llegaron a los 6,2 mili-amperios por centímetro cuadrado, mientras que con las nanopartículas de plata se generaron 7,0 mili-amperios por centímetro cuadrado, marcando un incremento de casi el 12 por ciento en la generación eléctrica.

Grandes potencialidades

Según explicaron los especialistas, las nanopartículas de plata permitirían que los polímeros semiconductores capturen una amplia gama de longitudes de onda de la luz solar que de otra manera no se aprovecharían. Al mismo tiempo, la adición de la plata aumentaría la corriente de salida.

Los responsables de la investigación creen que con algo de trabajo adicional esta tecnología podría recorrer un largo camino hacia la fabricación comercialmente viable de células solares de polímeros. La absorción de la luz de las células solares de polímeros es hoy insuficiente para su uso comercial, pero la potencialidad de la tecnología permite avizorar un gran futuro para esta tecnología.

Los primeros materiales obtenidos tienen un rendimiento global de alrededor del 5 por ciento. Sin embargo, teniendo en cuenta que el costo de producción de los polímeros es bajo en comparación con otros materiales para células solares, se podría mejorar la eficiencia sin demasiados inconvenientes.

Una posibilidad concreta es ampliar la gama de longitudes de onda de luz solar que absorben los polímeros, ya que actualmente solamente incorporan una pequeña porción de la luz solar incidente. Mejorando en un 10 por ciento la eficiencia, la tecnología podría comenzar a abrirse paso en nuevos campos y aplicaciones.

Mayor eficiencia energética y reducción de costos

Al mismo tiempo, las nanopartículas de plata podrían aumentar la eficiencia global de casi cualquier tipo de célula solar, considerando aquellas realizadas a partir de polímeros o materiales semiconductores. Berger y sus colegas se encuentran actualmente estudiando otras tipologías de nanopartículas que alcanzarían incluso una mayor eficiencia energética.

El polímero semiconductor captura más luz porque el metal de las nanopartículas de plata absorbe la luz que normalmente se pierde. Esta energía suplementaria excita los electrones en las partículas de metal, creando ondas de electrones llamadas plasmones, una mezcla entre el plasma y los fotones. El movimiento de los plasmones genera un depósito de energía dentro de la célula solar, que de otro modo se perdería.

En consecuencia, este hallazgo no solamente permitiría incrementar la eficiencia de este tipo de células solares sino además reducir sus costos. Teniendo en cuenta que la técnica de fabricación incluye un equipo simple a temperatura ambiente, cualquier laboratorio podría fácilmente hacer uso de este descubrimiento y continuar su perfeccionamiento.

Participaron de esta investigación junto a Berger los especialistas Woo-Jun Yoon, Fernando Teixeira, Jiwen Liu, Thirumalai Durasisamy, Rao Revur y Suvankar Sengupa. Además, este trabajo fue financiado por el Wright Center for Photovoltaics Innovation and Commercialization y por el Institute for Materials Research del estado de Ohio.

RedacciónT21

Hacer un comentario

RSS Lo último de Tendencias21

  • Las ondas cerebrales se mueven en direcciones opuestas para crear recuerdos y luego para recuperarlos 25 marzo, 2024
    Los científicos descubrieron que las ondas cerebrales tendían a moverse desde la parte posterior del cerebro hacia el frente mientras las personas guardaban algo en su memoria. Por el contrario, cuando buscaban recordar la misma información, esas ondas se movían en la dirección opuesta, desde el frente hacia la parte posterior del cerebro.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren una de las estrellas más antiguas del Universo muy cerca de la Vía Láctea 25 marzo, 2024
    La estrella LMC 119 fue apreciada en la Gran Nube de Magallanes, muy cerca de la Vía Láctea, y es la primera estrella de la segunda generación de formación estelar del Universo que se ha identificado en otra galaxia. Esta estrella, una de las más antiguas en el cosmos descubiertas hasta hoy, proporciona una ventana […]
    Pablo Javier Piacente
  • ¿En qué se parece la AMOC a la construcción de la personalidad? 25 marzo, 2024
    Nuestra personalidad puede verse afectada por el deshielo del Ártico porque hay un paralelismo simbólico entre las corrientes oceánicas que regulan el clima y los comportamientos humanos: si seguimos sus patrones, favorecemos la ética en la gestión de las empresas.
    Edita Olaizola (*)
  • La inteligencia colectiva de las plantas forma los misteriosos círculos de hadas de los desiertos 25 marzo, 2024
    Los misteriosos círculos de hadas presentes en los desiertos de al menos 15 países se forman porque las plantas ejercen una forma de inteligencia colectiva para aprovechar los recursos hídricos profundos del terreno, creando las zonas muertas para la vida vegetal que han intrigado a los científicos durante décadas.
    Eduardo Martínez de la Fe
  • Los africanos usaban arcos y flechas hace 74 mil años 24 marzo, 2024
    El uso se arcos y flechas se ha constatado en africanos hace 74.000 años: dejaron constancia de armas puntiagudas usadas para la caza y, después de la erupción del supervolcán Toba en Indonesia que provocó una sequía, también para pescar en un río etíope.
    N+1/T21
  • Descubren al delfín de río más grande de la historia 23 marzo, 2024
    Un equipo de científicos ha descubierto en la Amazonía peruana los fósiles del delfín de río más grande de la Tierra. Era un pariente cercano de los delfines asiáticos y no de los delfines amazónicos que hoy habitan las aguas dulces de América del Sur.
    N+1/T21
  • Detectan emisiones de radio similares a auroras sobre las manchas solares 22 marzo, 2024
    Los astrónomos han observado explosiones de radio duraderas similares a auroras sobre una mancha solar: el descubrimiento podría ayudarnos a comprender mejor al Sol, así como facilitar la identificación de estrellas distantes que producen emisiones de radio similares.
    Pablo Javier Piacente
  • Descubren un material que se hace más fuerte con cada golpe 22 marzo, 2024
    Un nuevo material elástico presenta una increíble "durabilidad adaptativa": cada vez que se cae o se golpea, su fuerza se incrementa y se vuelve más difícil de romper. Podría ser de gran utilidad en futuros dispositivos electrónicos como nuevos teléfonos móviles, relojes inteligentes o tabletas, que están continuamente expuestos a todo tipo de golpes. Además, […]
    Pablo Javier Piacente
  • El Arco de Gibraltar está migrando desde el Mediterráneo hacia el Atlántico 22 marzo, 2024
    Una zona de subducción que se origina en el Mediterráneo occidental se está moviendo desde la región franco-española hacia el sur. Actualmente está a la altura de la frontera entre España y Portugal y se propaga hacia el Atlántico bajo el Estrecho de Gibraltar.
    JGU/T21
  • Antiguas canoas revelan cómo los marinos del Neolítico surcaron el Mediterráneo 21 marzo, 2024
    Una nueva investigación liderada por Juan Gibaja, del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas (CSIC) de España, y publicada recientemente en la revista PLOS One, arroja luz sobre las primeras embarcaciones neolíticas en el Mediterráneo: las excavaciones en el pueblo de agricultores de la Edad de Piedra de La Marmotta, en Italia, han permitido recuperar cinco […]
    Pablo Javier Piacente