Nanotecnología en la energía solar. Los paneles solares son una de las formas más populares de la energía renovable. Ellos son cada vez más utilizados por los hogares y las empresas para producir algo de su propia electricidad, especialmente en los países cálidos, y más países con conciencia ecológica como Alemania

Los avances recientes en el panel solar Nanotecnología

En el núcleo de los paneles solares comerciales son células fotovoltaicas (PV) – dispositivos que convierten la energía solar en tensión eléctrica. Estos se construyen a partir de varias capas de materiales, cada uno con un conjunto específico de propiedades adecuadas para su trabajo.

Los avances en los materiales utilizados en las células fotovoltaicas empujará la eficiencia y el costo de los paneles solares hacia abajo, y en última instancia, ayudar a la aplicación de paneles solares a ser más generalizada, a través de las aplicaciones domésticas, industriales y de nivel de red.

Nanotecnología energía solarTres generaciones de paneles solares

Los principales objetivos de I + D para tecnologías fotovoltaicas son:

  • aumentar la tasa de absorción de la luz
  • aumentar la eficiencia del efecto fotovoltaico
  • disminuir el coste de fabricación
  • hacer que las células fotovoltaicas adaptables a diferentes escalas y localidades.

La tecnología fotovoltaica se ha clasificado en tres generaciones distintas, que marcan los cambios de paso en los materiales y técnicas de fabricación utilizados para hacer las células.

La primera generación de células solares de silicio cristalino utiliza muy alta calidad. Estos son caros de fabricar, y tienen un límite bastante baja eficiencia teórica de alrededor de 33%.

El papel de la nanotecnología

Las células FV segunda generación utilizan tecnologías de capa delgada con otros materiales semiconductores como el teluro de cadmio (CdTe) y seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS). Estos materiales pueden reducir significativamente los costos de procesamiento, y la promesa de las eficiencias teóricas mucho más altos que los materiales fotovoltaicos basados ​​en silicio.

Tercera generación PV es un grupo mucho más amplio de tecnologías, todos los cuales están surgiendo o en las fases de desarrollo. Tecnologías a menudo considerados parte de esta tercera generación incluyen los puntos cuánticos semiconductores nanoestructurados, y de silicio amorfo.

La nanotecnología puede ayudar con el diseño y la producción de segunda generación, las células fotovoltaicas de película delgada. Sin embargo, los nanomateriales se pueden desarrollar por los propios en la tercera generación de tecnologías de células solares, donde las nuevas tecnologías como nanocables, puntos cuánticos y uniones radiales comenzarán a empujar los límites superiores de eficiencia del generador fotovoltaico.

Nanoestructuras también pueden permitir que las células solares eficientes para estar hechos de materiales más baratos, más convencionales, como el silicio y dióxido de titanio. Aunque habrá barreras que participan en el desarrollo de técnicas de producción en masa para células fotovoltaicas nano-mejorada de costos, el uso de materias primas más baratas permitirá que el costo de las células solares comerciales para continuar a disminuir.

Autolimpiante de los paneles solares.

En julio de 2012, ecoSolargy puso en marcha una serie de paneles solares que utilizan vidrio autolimpiante – esto mantiene los paneles libres de suciedad y escombros, para asegurar que las células fotovoltaicas que reciben la mayor parte de la energía solar incidente como sea posible. Esta técnica es muy eficaz para ayudar a las células convencionales para llevar a cabo con la máxima eficiencia.

Probablemente vamos a ver mucho más de este tipo de aplicación indirecta de la nanotecnología para paneles solares en los próximos años, antes de que la nanotecnología es capaz de obtener una cuota de mercado significativa en los materiales fotovoltaicos reales usados.

Tinte-Enhanced Células Solares – Imitando Fotosíntesis

En mayo de 2012, investigadores de la Universidad de Northwestern han desarrollado un nuevo tipo de célula solar “sensibilizada por colorante” (parte de la segunda generación de tecnologías fotovoltaicas), que utiliza una monocapa de tinte orgánico para ayudar a absorber la luz solar, tanto como lo hacen las plantas para la fotosíntesis.

células PV sensibilizadas por colorante se han explorado antes – sin embargo, el colorante orgánico utilizado es generalmente un líquido, que puede filtrarse, acortando drásticamente el tiempo de vida de la célula. El avance realizado por el equipo de la Universidad del Noreste es el uso de un colorante que es igual de eficaz en la captura de la energía solar, pero se solidifica, evitando que se escape y dando la celda toda una vida viable. Si deseas mas información investigación paneles solares. Clic aquí.

Nanotecnología en la energía solar

Su célula solar novela también utiliza una serie de otros nanomateriales, como nanopartículas de dióxido de titanio y películas delgadas de cesio de yoduro de estaño, como de alto rendimiento de tipo p y los semiconductores de tipo n.

Conclusiones:

  • La energía solar cada vez esta más de moda, ya que otros métodos de generación de energía como los combustibles fósiles y la energía nuclear no son tan atractivos. El poder que potencialmente podría obtenerse de la luz del sol va mucho más allá de nuestras necesidades. Sin embargo, el alto coste de fabricación asociado con paneles solares, junto con la eficiencia relativamente baja, significa que todavía necesita mucho tiempo para recuperar la inversión, si la instalación de paneles solares en el techo de una casa o la construcción de un parque solar megavatios escala.

  • Todavía hay barreras para la fabricación de los nanomateriales que podrían levantar los límites actuales en materia de eficiencia fotovoltaica. Es alentador, sin embargo, al ver la gran cantidad de investigaciones de entrar en la zona, y para ver algunas pequeñas empresas que empiezan a comercializar paneles solares nano-reforzada. Con la tasa actual de desarrollo, la energía solar es probable que salir de sus actuales relativamente nichos de mercado y obtener una parte sustancial del mercado mundial de la energía.

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Estudiante universidad Tecnocampus Ingeniería Electrónica Industrial y Automática.

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