Hoy, la inminente crisis del cambio climático exige un cambio de los combustibles fósiles de uso convencional a fuentes eficientes de energía verde. Esto ha llevado a los investigadores a estudiar el concepto de "energía personalizada", que haría posible la generación de energía in situ.Por ejemplo, las células solares podrían integrarse en ventanas, vehículos, pantallas de teléfonos móviles y otros productos cotidianos. Pero para ello, es importante que los paneles solares sean prácticos y transparentes. Con este fin, los científicos han desarrollado recientemente "fotovoltaica transparente"TPV: versiones transparentes de la celda solar tradicional. A diferencia de las celdas solares opacas y oscuras convencionales que absorben la luz visible, los TPV utilizan la luz "invisible" que cae en el rango ultravioleta UV.
Las células solares convencionales pueden ser de "tipo húmedo" basadas en solución o de "tipo seco" formadas por semiconductores de óxido metálico. De estas, las células solares de tipo seco tienen una ligera ventaja sobre las de tipo húmedo:Son más fiables, ecológicos y rentables. Además, los óxidos metálicos son adecuados para hacer uso de la luz ultravioleta. A pesar de todo esto, sin embargo, el potencial de los TPV de óxidos metálicos no se ha explorado completamente hastaahora.
Con este fin, investigadores de la Universidad Nacional de Incheon, República de Corea, idearon un diseño innovador para un dispositivo TPV a base de óxido metálico. Insertaron una capa ultrafina de silicio Si entre dossemiconductores con el objetivo de desarrollar un dispositivo TPV eficiente. Estos hallazgos fueron publicados en un estudio en nano energía , que se puso a disposición en línea el 10 de agosto de 2020 antes de la publicación final programada en la edición de diciembre de 2020. El profesor Joondong Kim, quien dirigió el estudio, explica: "Nuestro objetivo era diseñar una producción de alta potenciacélula solar transparente, mediante la incrustación de una película ultrafina de Si amorfo entre óxido de zinc y óxido de níquel ".
Este diseño novedoso que consiste en la película de Si tenía tres ventajas principales. Primero, permitió la utilización de luz de longitud de onda más larga a diferencia de los TPV desnudos. En segundo lugar, resultó en una colección de fotones eficiente. En tercer lugar, permitió latransporte más rápido de partículas cargadas a los electrodos. Además, el diseño puede generar electricidad incluso en situaciones de poca luz por ejemplo, en días nublados o lluviosos. Los científicos confirmaron además la capacidad de generación de energía del dispositivo usándolo paraoperar el motor DC de un ventilador.
Sobre la base de estos hallazgos, el equipo de investigación es optimista de que pronto será posible la aplicabilidad en la vida real de este nuevo diseño de TPV. En cuanto a las aplicaciones potenciales, hay muchas, como explica el profesor Kim, "Esperamos extender el uso denuestro diseño de TPV a todo tipo de material, desde edificios de vidrio hasta dispositivos móviles como automóviles eléctricos, teléfonos inteligentes y sensores ". No solo esto, el equipo está emocionado de llevar su diseño al siguiente nivel, mediante el uso de materiales innovadores como 2Dsemiconductores, nanocristales de óxidos metálicos y semiconductores de sulfuro. Como concluye el profesor Kim, "nuestra investigación es esencial para un futuro verde sostenible, especialmente para conectar el sistema de energía limpia con una huella de carbono mínima o nula".
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Materiales proporcionado por Universidad Nacional de Incheon . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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