Un proceso que combine algunos materiales comparativamente baratos y el mismo anticongelante que evita que el radiador de un automóvil se congele en climas fríos puede ser la clave para fabricar células solares que cuesten menos y eviten compuestos tóxicos. al tiempo que amplía aún más el uso de la energía solar.

Y cuando se perfecciona, Este enfoque también podría cocinar las células solares en un horno microondas similar al de la mayoría de las cocinas.

Los ingenieros de la Universidad Estatal de Oregón han determinado que el etilenglicol, comúnmente utilizado en productos anticongelantes, puede ser un solvente de bajo costo que funciona bien en un reactor de "flujo continuo", un enfoque para fabricar células solares de película delgada que se puede ampliar fácilmente para la producción en masa a niveles industriales.

La investigación, recién publicado en Letras de materiales , una revista profesional, también concluyó que este enfoque funcionará con CZTS, o sulfuro de cobre, zinc y estaño, un compuesto de gran interés para las células solares debido a sus excelentes propiedades ópticas y al hecho de que estos materiales son baratos y respetuosos con el medio ambiente.

"El uso global de la energía solar puede retrasarse si los materiales que utilizamos para producir células solares son demasiado caros o requieren el uso de productos químicos tóxicos en la producción, "dijo Greg Herman, profesor asociado en la Escuela de Química de OSU, Ingeniería Biológica y Ambiental. "Necesitamos tecnologías que utilicen abundantes, materiales económicos, preferiblemente los que se pueden extraer en los EE. UU. Este proceso ofrece eso ".

Por el contrario, muchas células solares de hoy están hechas con CIGS, o diselenuro de cobre, indio, galio. El indio es relativamente raro y costoso, y principalmente producido en China. El año pasado, los precios del indio y el galio utilizados en las células solares CIGS eran aproximadamente 275 veces más altos que el zinc utilizado en las células CZTS.

La tecnología que se está desarrollando en OSU utiliza etilenglicol en reactores mesofluidos que pueden ofrecer un control preciso de la temperatura. tiempo de reacción, y transporte masivo para producir una mejor calidad cristalina y una alta uniformidad de las nanopartículas que componen la célula solar, todos factores que mejoran el control de calidad y el rendimiento.

Este enfoque también es más rápido:muchas empresas todavía utilizan la síntesis en "modo por lotes" para producir nanopartículas CIGS, un proceso que, en última instancia, puede llevar hasta un día completo, en comparación con aproximadamente media hora con un reactor de flujo continuo. La velocidad adicional de tales reactores reducirá aún más los costos finales.

"Para la producción industrial a gran escala, todos estos factores:costo de los materiales, velocidad, control de calidad:puede traducirse en dinero, ", Dijo Herman." El enfoque que estamos utilizando debería proporcionar células solares de alta calidad a un costo menor ".

El rendimiento de las células CZTS en este momento es inferior al de CIGS, los investigadores dicen, pero con más investigación sobre el uso de dopantes y una optimización adicional, debería ser posible crear una eficiencia de células solares que sea comparable.