Tendencias 21. Ciencia, tecnología, sociedad y cultura




Nueva técnica de fabricación de semiconductores impulsará la energía solar

El uso de arseniuro de galio en vez de silicio amplia la eficiencia de los dispositivos solares


Un nuevo método de fabricación de semiconductores desarrollado en la Universidad de Illinois podría cambiar para siempre el futuro de la energía solar, abriendo un nuevo campo de aplicaciones para esta fuente energética renovable. La principal ventaja de la flamante técnica radica en el empleo de arseniuro de galio en vez de silicio en los semiconductores usados en las células fotovoltaicas, un material que ampliaría en gran medida los índices de eficiencia de los dispositivos solares. Por Pablo Javier Piacente.




El nuevo método para el desarrollo de semiconductores podría hacer más eficientes y económicos a los dispositivos solares. Imagen: University of Illinois / John Rogers.
El nuevo método para el desarrollo de semiconductores podría hacer más eficientes y económicos a los dispositivos solares. Imagen: University of Illinois / John Rogers.
La aplicación de una nueva técnica para el desarrollo de semiconductores podría generar un mayor impulso de la energía solar, ya que el uso de arseniuro de galio en vez de silicio en los dispositivos desembocaría en el logro de una mayor eficiencia en las células fotovoltaicas empleadas en los paneles solares. El avance fue obtenido por ingenieros y especialistas de la Universidad de Illinois.

Aunque el silicio es el material empleado en mayor medida en la actualidad en la industria de semiconductores aplicados a dispositivos electrónicos, incluyendo las células fotovoltaicas que los paneles solares utilizan para convertir la luz solar en energía, no es el material más eficiente para dicha función.

Por ejemplo, el arseniuro de galio ofrece casi el doble de eficiencia con relación al silicio en los dispositivos de energía solar. Sin embargo, se utiliza en un escaso porcentaje de aplicaciones debido a su costo elevado, cuando podría ser una excelente opción, por ejemplo en servicios públicos.

Ingenieros y científicos de la Universidad de Illinois han explorado distintas maneras para fabricar películas delgadas de arseniuro de galio de bajo costo, que permiten una amplia flexibilidad en cuanto a los tipos de dispositivos en los cuales podrían incorporarse, reemplazando a los componentes de silicio.

Mayor producción a menor costo

De acuerdo a los encargados de la investigación, la reducción sustancial de los costos del arseniuro de galio aplicado a semiconductores podría ampliar en gran medida la gama de aplicaciones de este material en dispositivos solares. Es que el principal inconvenientes para su desarrollo tenía que ver, justamente, con su costo elevado.

Por otro lado, mientras habitualmente el arseniuro de galio se deposita en una única capa delgada sobre una lámina pequeña, el grupo de investigación de Illinois decidió depositar capas múltiples de material sobre una oblea, lo que desembocaría en una mayor eficiencia de los dispositivos.

El enfoque de los especialistas norteamericanos supone un importante ahorro de tiempo, ya que se reduce el período de carga y descarga. Asimismo, si se considera el uso de distintos artefactos, la preparación necesaria y el personal que se requiere en estas operaciones, el ahorro de tiempo se traduce directamente en una reducción significativa de los costos.

Al mismo tiempo, la oblea se puede reutilizar inmediatamente para producir nuevas capas de material, luego de un proceso que permite retirar el arseniuro de galio. En consecuencia, es posible generar mucho más material con mayor rapidez y en condiciones de mayor rentabilidad, si comparamos este sistema con respecto a la capa delgada individual con la que se trabaja normalmente.

Ampliación del área de cobertura

Los expertos indican que existen tres tipos de dispositivos que pueden emplear chips de arseniuro de galio fabricados en pilas de varias capas, o sea con esta nueva técnica, y alcanzar una mayor efectividad: sensores de luz, transistores de alta velocidad y células solares. En todos los casos, el nuevo método podría provocar una importante disminución en los costos.

Otra de las ventajas de la técnica de múltiples capas es la eliminación de las limitaciones en cuanto al área de trabajo, una condición especialmente importante para las células solares. Esto significa que la oblea puede abarcar una superficie de producción mucho mayor, mientras que en el proceso convencional de una única capa existen mayores límites en la extensión de la oblea.

En el caso de la energía fotovoltaica, que requiere una zona de cobertura amplia para capturar tanta luz solar como sea posible, esta condición de la nueva técnica es ampliamente ventajosa. De esta forma, se logra al mismo tiempo multiplicar el área de cobertura, generar más energía y reducir el costo.

Los principales responsables de este trabajo son los profesores John Rogers y Xiuling Li, de la Universidad de Illinois. Asimismo, el Departamento de Energía de los Estados Unidos y la National Science Foundation han financiado la investigación. El estudio fue difundido mediante una nota de prensa de la Universidad de Illinois, y posteriormente se publicaron artículos en los medios especializados Nature y Science Daily.


Miércoles, 26 de Mayo 2010
Pablo Javier Piacente
Artículo leído 9537 veces



Nota

Comente este artículo

1.Publicado por NASSAT el 27/05/2010 19:03
Fabulosa noticia. Las energías renovables son nuestro futuro y debemos apostar por ellas.
Hablar de energías renovables muchas veces conlleva hablar también de Nuevas Tecnologías.
Los huertos solares, plantas eólicas, hidráulicas, ..., requieren de videovigilancia para su supervisión y funcionamiento, y en la mayoría de los casos están ubicados en lugares donde hay escasa o nula cobertura por parte de los operadores de telefonía o internet.
La solución pasa por una conexión vía satélite.
http://www.nassat.com/wordpress/2008/02/huertos-solares-conexion-a-internet-via-satelite/
902 361 728
info@nassat.es
http://www.nassat.com
http://www.nassat.com/wordpress

2.Publicado por mafix el 29/05/2010 08:12
Creo que cuando juntemos ciertos avances como este y la espintronica, sera cuando realmente veamos adelantos increibles. Saben pienso que no siempre hay que ver las cosas desde un solo punto de vista, asi surgen buenas ideas. Saludos

Nuevo comentario:
Twitter

Los comentarios tienen la finalidad de difundir las opiniones que le merecen a nuestros lectores los contenidos que publicamos. Sin embargo, no está permitido verter comentarios contrarios a las leyes españolas o internacionales, así como tampoco insultos y descalificaciones de otras opiniones. Tendencias21 se reserva el derecho a eliminar los comentarios que considere no se ajustan al tema de cada artículo o que no respeten las normas de uso. Los comentarios a los artículos publicados son responsabilidad exclusiva de sus autores. Tendencias21 no asume ninguna responsabilidad sobre ellos. Los comentarios no se publican inmediatamente, sino que son editados por nuestra Redacción. Tendencias21 podrá hacer uso de los comentarios vertidos por sus lectores para ampliar debates en otros foros de discusión y otras publicaciones.

Otros artículos de esta misma sección
< >

Jueves, 24 de Noviembre 2016 - 10:30 Crean un laboratorio que se pega a la piel