Buscan crear páneles solares con mayor absorción de luz

Con información de Ricardo Capilla Vilchis / Agencia Informativa Conacyt

Con el objetivo de encontrar materiales novedosos con la capacidad de absorber luz solar y producir corrientes eléctricas mucho más grandes a las producidas actualmente por celdas solares construidas con materiales convencionales, como el silicio, el doctor Bernardo Mendoza Santoyo, investigador titular “D” del Centro de Investigaciones en Óptica, perteneciente a los centros públicos de investigación del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), participó en la investigación Efectos Fotovoltaicos Grandes y Polarización Espontánea en Monocalcogenuros de una Sola Capa.

En esta investigación, cuyos resultados fueron publicados en la revista científica Physical Review Letters, se hicieron cálculos teóricos de algunos efectos relacionados con la absorción de luz y la producción de corriente eléctrica.

Según datos de Mendoza Santoyo, al comparar los resultados obtenidos en los estudios con los materiales que actualmente se investigan, la capa de tan solo 2.6 Angstroms de espesor del calcogenuro de monosulfuro de germanio (GeS) produce una corriente eléctrica que es dos órdenes de magnitud más grande, y es similar a la de las celdas solares basadas en silicio que constituyen el estado del arte, y por ende son aun muy caras de producir.

Precisó que las celdas fotovoltaicas que se encuentran disponibles comercialmente están hechas de silicio (Si), logrando alcanzar eficiencias de entre 17 y 20 por ciento, mientras que las celdas de alta calidad usadas en los satélites y en la Estación Espacial Internacional, llegan a aprovechar entre un 70 y un 80 por ciento de luz, pero son extremadamente caras y complicadas de producir.

“Lo que hicimos fue estudiar un material bidimensional compuesto por dos átomos en la dirección del grosor del material, a diferencia del silicio, que se compone de millones de átomos en su grosor. Investigamos teóricamente monocapas de los calcogenuros GeS, GeSe, SnS y SnSe compuestos que, si se combinan correctamente, dan estructuras bidimensionales”, explicó el investigador, miembro nivel III del Sistema Nacional de Investigadores.

El siguiente paso en la investigación es construir estas celdas fotovoltaicas utilizando los resultados obtenidos de cálculos teóricos. “La teoría que hacemos es suficientemente precisa, ya que está basada en mecánica cuántica, por lo que nuestras predicciones cualitativamente son correctas, y cuantitativamente pueden estar muy cerca de ser correctas”, sustentó Mendoza Santoyo.