En un avance reciente en energía solar, Los investigadores han descubierto una forma de aprovechar el sol no solo como fuente de energía, sino también para producir directamente los materiales de energía solar que lo hacen posible.

Este avance de los ingenieros químicos de la Universidad Estatal de Oregón pronto podría reducir el costo de la energía solar, acelerar los procesos de producción, utilizar materiales respetuosos con el medio ambiente, y hacer del sol casi una "ventanilla única" que produce tanto los materiales para los dispositivos solares como la energía eterna para alimentarlos.

Los hallazgos se acaban de publicar en Avances RSC , una revista de la Royal Society of Chemistry, en un trabajo apoyado por la National Science Foundation.

"Este enfoque debería funcionar y es muy consciente del medio ambiente, "dijo Chih-Hung Chang, profesor de ingeniería química en la Universidad Estatal de Oregon, y autor principal del estudio.

"Varios aspectos de este sistema deberían continuar reduciendo el costo de la energía solar, y cuando se usa ampliamente, nuestra huella de carbono, ", Dijo Chang." Podría producir materiales de energía solar en cualquier lugar donde haya un recurso solar adecuado, y en este proceso de fabricación de productos químicos, habría un impacto energético cero ".

El trabajo se basa en el uso de un microrreactor de "flujo continuo" para producir tintas de nanopartículas que fabrican células solares mediante la impresión. Los enfoques existentes basados ​​principalmente en operaciones por lotes requieren más tiempo y son más costosos.

En este proceso, la luz solar simulada se enfoca en el microrreactor solar para calentarlo rápidamente, al mismo tiempo que permite un control preciso de la temperatura para ayudar a la calidad del producto terminado. La luz en estos experimentos se produjo artificialmente, pero el proceso podría realizarse con luz solar directa, ya una fracción del costo de los enfoques actuales.

"Nuestro sistema puede sintetizar materiales de energía solar en minutos en comparación con otros procesos que pueden tomar de 30 minutos a dos horas, ", Dijo Chang." Esta ganancia en la velocidad de operación puede reducir los costos ".

En estos experimentos, los materiales solares fueron hechos con diselenuro de indio y cobre, pero para reducir los costos de los materiales, también podría ser posible utilizar un compuesto como el sulfuro de cobre, zinc y estaño, Dijo Chang. Y para hacer del proceso algo que pueda funcionar las 24 horas del día, la luz solar podría usarse inicialmente para crear sales fundidas que luego podrían usarse como fuente de energía para la fabricación. Esto podría proporcionar un control más preciso de la temperatura de procesamiento necesaria para crear los materiales de energía solar.

A base de calcogenuro de última generación, Las células solares de película delgada ya han alcanzado una eficiencia de conversión de energía solar bastante alta de alrededor del 20 por ciento en el laboratorio. los investigadores dijeron, mientras que cuesta menos que la tecnología de silicio. Deberían ser posibles nuevas mejoras en la eficiencia, ellos dijeron.

Otra ventaja de estos enfoques de película delgada para la energía solar es que las capas absorbentes solares son, De hecho, muy delgado - alrededor de 1-2 micrones, en lugar de los 50-100 micrones de las celdas de silicio más convencionales. Esto podría facilitar la incorporación de energía solar en estructuras, cubriendo las ventanas con películas delgadas, tejas de techo u otras posibilidades.