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10 agosto, 2022

Mejoran eficiencia de celdas solares y reciben patentes

Sus películas delgadas que recubren celdas solares son menos contaminantes, más eficientes energéticamente y fáciles de escalar porque utilizan material básico de laboratorio. Las investigadoras de la FCQ recibieron dos patentes.

Por: Luis Salazar   Fotografía: Patricia Rosales

Las investigadoras Shadai Lugo Loredo, Idalia Gómez de la Fuente y Yolanda Peña Méndez de la Facultad de Ciencia Químicas (FCQ) recibieron dos patentes en el diseño de películas delgadas como placas absorbentes en celdas solares.

Las placas absorbentes que desarrollaron tienen un alto coeficiente de absorción de luz, son económicas en tanto se pueden producir con material básico de laboratorio y son menos contaminantes que otros desarrollos basados en metales pesados.

Mejoran eficiencia de celdas solares y reciben patentes
Mejoran eficiencia de celdas solares y reciben patentes

El desarrollo de ambas películas delgadas proviene de la tesis doctoral que en 2014 defendió la doctora Shadai Lugo Loredo, y luego desarrolló en el Laboratorio de Materiales I, ubicado en el Centro de Laboratorios Especializados (CELAES-FCQ).

Dicha investigación se intituló: “Diseño de celdas solares en película delgada usando CulnS CulnSe y AgInS como capas absorbedoras”, en las cuales utilizó disulfuro de cobre-indio, diselenuro de cobre-indio y disulfuro de plata-indio.

Un material muy básico y fácilmente escalable

En entrevista, Shadahi Lugo comentó que con la técnica de depósito por baño químico es una ventaja porque es un método muy sencillo en el que solo utilizan material básico de laboratorio como un vaso de precipitados, pipeta, probetas y agitadores.

Mejoran eficiencia de celdas solares y reciben patentes
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“Al no utilizar técnicas físicas donde ocupamos equipos muy grandes, muy sofisticados, de alto vacío o muy altas temperaturas. Eso nos lleva al beneficio de tener el ahorro energético en el proceso”, explicó.

La investigadora Nivel I del SNI comentó que estos materiales son reproducibles y fáciles de usar. Eso los convierte en muy fáciles de escalar porque se pueden utilizar en tamaños más grandes para el tamaño de las celdas que se ven en la actualidad.

Explicó que lo que hicieron fue depositar sobre sustratos de vidrio el disulfuro de indio; sobre ese material, se depositó sulfuro de cobre. Se dio un tratamiento térmico, sulfuración en algunos casos, y se obtuvo el material ternario (tres elementos en una disolución).

Y para el diselenurio de cobre-indio, que fue la segunda patente, se hizo la misma metodología.

Pero en vez de sulfurizar, se puso selenio en el tratamiento térmico para formar el material ternario de interés.

Mejorarían eficiencia de drones

La doctora Idalia Gómez, jefa del laboratorio de Materiales 1, contó que estos desarrollos ya están en una tercera o cuarta generación de celdas solares con la implementación de nanopartículas semiconductoras y metálicas. 

Mejoran eficiencia de celdas solares y reciben patentes
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“¿Dónde puede ser aplicado? En toda la industria. En algún momento nos acercamos con los colegas del Centro de Investigación en Aeronáutica para poner las celdas en los drones porque una de las desventajas que se tiene es la duración de la batería y el peso.

“Estamos hablando que nos pueda durar y es un proyecto en conjunto para desarrollar celdas solares en estos drones y tengan mayor duración en campo, que estén haciendo esas grabaciones. Aplicaciones en todas las áreas, definitivamente las tenemos”, indicó la investigadora nivel II SNI.

Por su parte la doctora Yolanda Peña Méndez destacó que con esta línea de investigación ya tienen más de 15 años buscando materiales nuevos para tener celdas de más bajo costo y que no contaminen.

Mejoran eficiencia de celdas solares y reciben patentes
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El aporte principal es tener materiales novedosos porque se pueden obtener con material o reactivos que no sean tan contaminantes; también por métodos que no sean costosos, como las celdas solares a través del silicio2”.

Yolanda Peña Méndez

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