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  • Los investigadores resuelven un acertijo científico que podría mejorar la eficiencia del panel solar

    Leyenda:(Izquierda) mapa de la distribución del selenio en el material de las células solares. Las regiones más brillantes de color turquesa / blanco son donde hay mayores concentraciones de selenio. (Derecha) Este es un mapa correspondiente de la luminiscencia emitida por el material. Se puede ver claramente que hay una luminiscencia más brillante donde hay más selenio. Crédito:Universidad de Loughborough

    Un Ph.D. de la Universidad de Loughborough. estudiante ha ayudado a arrojar luz sobre un rompecabezas de panel solar que podría conducir al desarrollo de dispositivos más eficientes.

    La mayor parte de la energía solar del mundo se produce actualmente mediante paneles solares, también conocidos como paneles fotovoltaicos, que están hechos de silicio.

    Recientemente, Se han creado nuevos paneles solares que están hechos de un material semiconductor llamado telururo de cadmio (CdTe).

    Se ha descubierto que los paneles de CdTe producen electricidad a costos más bajos que los paneles de silicio y se ha producido un aumento espectacular en la eficiencia gracias a la adición de un elemento llamado selenio al telururo de cadmio.

    Como resultado, La electricidad de las granjas solares de CdTe se produce de forma más barata que la de los combustibles fósiles, lo que genera beneficios económicos y medioambientales en todo el mundo.

    Hasta ahora, No se entendió bien por qué el selenio aumenta la eficiencia, pero gracias a Tom Fiducia, un doctorado Estudiante de investigación en el Centro de Tecnología de Sistemas de Energía Renovable (CREST), y un equipo internacional de investigadores, el rompecabezas ha sido resuelto.

    Tom ha trabajado con los principales expertos en energía solar de CREST, Universidad de Durham, la Universidad de Oxford y la Universidad Estatal de Colorado, en los Estados Unidos, para explorar el efecto que el selenio tiene en los paneles solares y el grupo ha publicado sus hallazgos en Energía de la naturaleza - una revista científica mensual revisada por pares que solo comparte las principales investigaciones sobre energía en las ciencias naturales y sociales.

    Su papel titulado 'Comprensión del papel del selenio en la pasivación de defectos para células solares de telururo de cadmio aleado con selenio altamente eficientes', ha revelado que el selenio actúa superando el efecto de los efectos nocivos, Defectos a escala atómica en paneles de CdTe.

    Esto explica el aumento de la eficiencia como electrones (partículas subatómicas que transportan electricidad), que se generan cuando la luz solar incide en el panel solar, tienen menos probabilidades de quedar atrapados y perderse en los defectos. Esto aumenta la cantidad de energía extraída.

    Tomás, quién es el autor principal del artículo, dice que el equipo descubrió este comportamiento "inesperado" midiendo la cantidad de luz que emiten los paneles que contienen selenio.

    Como el selenio no se distribuye uniformemente en los paneles, compararon la 'luminiscencia' emitida desde áreas donde había poco o ningún selenio presente y áreas donde el selenio estaba muy concentrado.

    Tom explicó:"Si bien parece contrario a la intuición, Un buen material de células solares que está libre de defectos es muy eficiente en la emisión de luz. y así brilla intensamente.

    "Trazamos el mapa de la luminiscencia emitida por una célula solar que contiene selenio a una resolución de alrededor de 1/10, 000thof un milímetro y lo comparó con un mapa de alta resolución similar de la concentración de selenio tomado en la misma área exacta de la célula.

    "Es sorprendentemente obvio cuando ves los datos de que las regiones ricas en selenio tienen una luminiscencia mucho más brillante que el telururo de cadmio puro, y el efecto es notablemente fuerte ".

    Tom espera que los hallazgos conduzcan a mejores paneles solares y un mayor uso en todo el mundo.

    Comentó:"Ahora que se comprende mejor la mejora de la eficiencia inducida por el selenio, Puede ser posible utilizar este conocimiento para aumentar aún más la eficiencia de los paneles solares de telururo de cadmio.

    "Por ejemplo, esto podría ser simplemente aumentando la cantidad de selenio en los dispositivos o alterando su distribución dentro de la celda.

    "Si se puede aumentar la eficiencia, esto reduciría aún más los precios de la electricidad y tendría un impacto positivo directo en las regiones que adoptan la tecnología ".

    De aparecer en Energía de la naturaleza , dijo:"Es bueno tener la seguridad de que su trabajo va por el buen camino.

    "Espero que los resultados puedan ser útiles para otros investigadores y, en última instancia, tengan un impacto positivo".

    Profesor Michael Walls, El profesor de energía fotovoltaica y el académico que supervisa el doctorado de Tom. investigar, dijo:"Ahora sabemos cómo el selenio mejora la eficiencia de la célula solar, Debería ser posible mejorar aún más la potencia de salida.

    "Es un gran ejemplo de un equipo internacional que trabaja en conjunto aportando su experiencia e instalaciones y desarrollando una comprensión fundamental de cómo funcionan realmente los dispositivos".


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