Celda a base de puntos cuánticos es más barata, liviana y versátil en aplicación

Por: Juan Fernando Lara 30 mayo, 2014
El MIT creó una celda solar superior. En Costa Rica ya se aplica este tipo de sistema para obtener electricidad a base de rayos solares. | ARCHIVO
El MIT creó una celda solar superior. En Costa Rica ya se aplica este tipo de sistema para obtener electricidad a base de rayos solares. | ARCHIVO

El futuro de la electricidad a partir de la luz solar resplandece. Un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) creó una nueva referencia en este campo al inventar la celda solar más eficiente hasta el momento.

Se considera especialmente prometedora por su inherente bajo costo de fabricación, versatilidad de uso y peso ligero.

Aunque su margen de eficiencia aún es bajo respecto a otros tipos de celdas (apenas convierte el 9% de luz solar recibida en electricidad), su tasa de progreso es de las más rápidas en tecnología solar.

El truco del invento se basa en los llamados puntos cuánticos, un tipo de material propio del campo de la nanotecnología. Nano es prefijo de origen griego, que significa diminuto, enano, pequeño, y equivale a la billonésima parte de una unidad, según el Sistema Internacional (SI). Así, la investigación en puntos cuánticos es en los átomos y estructuras moleculares de estas partículas.

Al atardecer de este miércoles ya muchos disfrutaban el paisaje puntarenense. Se espera que desde este viernes el éxodo sea masivo hacia playas, montañas y otros sitios de atracción turística.
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Los puntos cuánticos son un tipo de nanopartícula que se construye a partir de elementos como silicio, seleniuro de cadmio o sulfuro de cadmio, entre otros. En esencia, son estructuras semiconductoras, capaces de contener en ellas el movimiento de los electrones.

El control de ese movimiento es muy importante y prometedor pues los electrones son partículas subatómicas con una carga eléctrica elemental negativa, con los que se puede generar electricidad.

Ahí es cuando los puntos cuánticos se roban el espectáculo: son muy eficientes al transformar la luz en electricidad y viceversa.

En las celdas solares o fotovoltaicas modernas, un fotón (la partícula mínima de energía luminosa) genera un único electrón cuando choca con la superficie de la celda.

En cambio, en pruebas con puntos cuánticos de silicio y sulfuro de plomo, el mismo fotón generó dos electrones al interactuar con ellos.

El aporte obtenido es una tecnología de celda solar con puntos cuánticos más robusta, por su mayor control y generación de electricidad a partir de rayos solares.

Potencialmente, esto podría duplicar la obtención de energía, y en el proceso enviar al foso del olvido tecnologías de paneles solares que, frente a esta, quedarían obsoletas.

Este desarrollo se describe en un artículo publicado en la revista Nature Materials, de los profesores Moungi Bawendi y Vladimir Bulovic y los investigadores asociados Chia-Hao Chuang y Patrick Brown del MIT. El proceso descrito es una extensión del trabajo de investigación de Bawendi para producir puntos cuánticos con características controlables y precisas en la forma de un recubrimiento uniforme y delgado que pudiera aplicarse a otros materiales.