{"id":28036,"date":"2022-10-03T09:21:23","date_gmt":"2022-10-03T15:21:23","guid":{"rendered":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/?p=28036"},"modified":"2022-10-03T09:21:43","modified_gmt":"2022-10-03T15:21:43","slug":"celdas-solares-mas-eficientes-gracias-a-nanoalambres","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/otech.uaeh.edu.mx\/noti\/energias-alternas\/celdas-solares-mas-eficientes-gracias-a-nanoalambres\/","title":{"rendered":"Celdas solares m\u00e1s eficientes gracias a nanoalambres"},"content":{"rendered":"

Las celdas o c\u00e9lulas solares, intermediarias que hacen que la luz del Sol se convierta en electricidad, son uno de los mecanismos de energ\u00eda alternativa m\u00e1s relevantes en el mundo, por lo que constantemente se busca c\u00f3mo hacerlas m\u00e1s eficientes. Una investigaci\u00f3n propone un modelo que podr\u00eda ser el primer paso para y dise\u00f1arlas utilizando alambres imperceptibles al ojo humano (nanoalambres).<\/p>\n

Un panel o placa solar est\u00e1 formado por entre 30 y 70 celdas solares \u2013dependiendo del fabricante\u2013, y a su vez cada una de ellas est\u00e1 compuesta por dos semiconductores, uno de carga positiva \u2013huecos\u2013 y otro de carga negativa \u2013electrones.<\/p>\n

El f\u00edsico Christian Joven, estudiante de la Maestr\u00eda en Ciencias F\u00edsicas de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, se\u00f1ala que las celdas solares suelen ser planas, caracter\u00edstica que disminuye su eficacia en la captura de luz solar.<\/p>\n

En su investigaci\u00f3n, dise\u00f1\u00f3 un modelo matem\u00e1tico que permitir\u00eda desarrollar celdas solares de nanoalambres \u2013cables a escala nanom\u00e9trica, imperceptibles al ojo humano, que conducen la electricidad\u2013, cuya forma radial con una circunferencia, similar a una esfera, facilitar\u00eda un mayor aprovechamiento de la luz.<\/p>\n

\u201cLa investigaci\u00f3n evidenci\u00f3 que la absorci\u00f3n de la luz en un nanoalambre puede ser mayor debido a la reducci\u00f3n de la reflexi\u00f3n de la luz, un fen\u00f3meno que ocurre cuando los rayos chocan con una superficie, se desv\u00edan y regresan al medio de donde salieron\u201d, explica el estudiante Joven, quien forma parte del semillero \u201cNuevos materiales y energ\u00eda renovables\u201d, del Instituto de Estudios de la Orinoquia.<\/p>\n

El profesor Roberto Bernal, de la UNAL Sede Orinoquia, codirector del trabajo de investigaci\u00f3n, aclara que \u201chasta ahora las celdas de nanoalambres son solo experimentales, no comerciales. Sin embargo, la aproximaci\u00f3n al tema realizada por el estudiante Joven permite recomendar una posible alternativa para desarrollar a futuro este tipo de dispositivos\u201d.<\/p>\n

Profesor y pupilo anotan que el estudio se encuentra en la primera fase, y la segunda se enfocar\u00eda en \u201cencontrar la densidad de corriente y la eficiencia de los dispositivos\u201d.<\/p>\n

\u201cLa teor\u00eda que describe fen\u00f3menos f\u00edsicos para optimizar par\u00e1metros (en cuanto a celdas de nanoalambres) es escasa; por eso este primer acercamiento matem\u00e1tico es importante, porque no se pueden dar soluciones anal\u00edticas como en las celdas planas; de hecho, uno de los par\u00e1metros utilizados se da en una relaci\u00f3n de espacio-carga\u201d, asegura el estudiante de maestr\u00eda.<\/p>\n

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<\/div>\n

Un panel o placa solar del tama\u00f1o m\u00e1s com\u00fan est\u00e1 formado por entre 30 y 70 celdas solares, dependiendo del fabricante. (Foto: Unimedios \/ UNAL)<\/p>\n

Para adelantar la investigaci\u00f3n se utiliz\u00f3 un dise\u00f1o cuantitativo que permiti\u00f3 evaluar la relaci\u00f3n existente entre las diferentes variables consideradas, como por ejemplo la absorci\u00f3n de la luz, la refracci\u00f3n (cambio de direcci\u00f3n que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro) y la eficiencia. En primer lugar, se utiliz\u00f3 la ecuaci\u00f3n diferencial de Poisson, utilizada en diferentes \u00e1mbitos, incluida la f\u00edsica.<\/p>\n

Despu\u00e9s aplic\u00f3 ecuaciones trascendentes para considerar el espesor de las zonas que reciben la carga de luz. \u201cDichas ecuaciones son aquellas para cuya soluci\u00f3n no se utilizan valores comunes como sumas, restas, divisiones o multiplicaciones, sino que se basan en un an\u00e1lisis de analog\u00edas y l\u00f3gicas para resolver la inc\u00f3gnita\u201d, explica el f\u00edsico.<\/p>\n

\u201cEl estudio de esta relaci\u00f3n se ejecut\u00f3 mediante simulaciones con un programa desarrollado en Python que permite el an\u00e1lisis de nuestras variables en un amplio rango\u201d, menciona.<\/p>\n

En la investigaci\u00f3n tambi\u00e9n particip\u00f3 el profesor Arturo Morales, del Centro de Investigaci\u00f3n y de Estudios Avanzados del Instituto Polit\u00e9cnico Nacional (IPN) de M\u00e9xico. Su aplicaci\u00f3n se dio para semiconductores el\u00e9ctricos de silicio e indio f\u00f3sforo, pero el modelo desarrollado se puede aplicar con cualquier otro compuesto similar. (Fuente: Agencia UNAL).<\/p>\n

Fuente:<\/p>\n

Celdas solares m\u00e1s eficientes gracias a nanoalambres<\/i>. (2022, 30 septiembre). Noticias de la Ciencia y la Tecnolog\u00eda (Amazings\u00ae \/ NCYT\u00ae). Recuperado 3 de octubre de 2022, de https:\/\/noticiasdelaciencia.com\/art\/45143\/celdas-solares-mas-eficientes-gracias-a-nanoalambres<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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